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Science新研究:揭示左側(cè)dlPFC-A46是調(diào)控動(dòng)機(jī)與焦慮的“高級(jí)樞紐”

瀏覽次數(shù):1115 發(fā)布日期:2025-8-27  來源:本站 僅供參考,謝絕轉(zhuǎn)載,否則責(zé)任自負(fù)

【Science新研究揭示:左側(cè)dlPFC-A46是調(diào)控動(dòng)機(jī)與焦慮的“高級(jí)樞紐”】

劍橋團(tuán)隊(duì)利用化學(xué)遺傳學(xué)在狨猴中發(fā)現(xiàn):抑制左腦A46會(huì)導(dǎo)致動(dòng)機(jī)下降(類似抑郁性快感缺失)和威脅反應(yīng)(增強(qiáng)類似焦慮)。更關(guān)鍵的是,氯胺酮可通過作用于扣帶皮層A25逆轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)缺陷。研究首次在因果層面證明A46-A32-A25網(wǎng)絡(luò)分別調(diào)控正負(fù)情緒,且具有左半球優(yōu)勢(shì),為理解共病機(jī)制及TMS/氯胺酮治療提供了新視角。

 

研究思路
本研究通過多模態(tài)手段系統(tǒng)解析了dlPFC中A46腦區(qū)在情緒調(diào)控中的因果作用。首先,利用化學(xué)遺傳學(xué)(hM4Di+DCZ)特異性抑制A46神經(jīng)元,發(fā)現(xiàn)其導(dǎo)致狨猴在漸進(jìn)比率任務(wù)(PR)中努力動(dòng)機(jī)下降,而在人類入侵者測(cè)試中威脅反應(yīng)增強(qiáng),模擬了抑郁與焦慮的核心癥狀。進(jìn)一步通路分析表明:A46通過投射至背側(cè)A32調(diào)控動(dòng)機(jī),通過腹側(cè)A32v調(diào)控焦慮,實(shí)現(xiàn)“分路調(diào)控”。此外,研究揭示氯胺酮(全身或A25局部注射)可逆轉(zhuǎn)A46失活引發(fā)的動(dòng)機(jī)缺陷,提示A25是抗抑郁治療的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。最后,結(jié)合藥理學(xué)干預(yù)與fMRI聚類分析,發(fā)現(xiàn)A46的功能具有左半球特異性,只有左側(cè)失活才影響行為,與臨床中左dlPFC-TMS治療優(yōu)勢(shì)吻合。該研究不僅構(gòu)建了A46-A32-A25情緒調(diào)控網(wǎng)絡(luò)模型,還為共病機(jī)制及靶向治療提供了神經(jīng)環(huán)路層面的證據(jù)。

研究?jī)?nèi)容與結(jié)果:
1、A25失活A(yù)46 調(diào)控食欲動(dòng)機(jī)及氯胺酮改善研究
通過化學(xué)遺傳學(xué)技術(shù)失活A(yù)46:向絨猴A46注入含hM4Di的AAV病毒,用DCZ激活以失活A(yù)46,結(jié)合PR任務(wù)評(píng)估動(dòng)機(jī),以蔗糖偏好測(cè)試排除干擾。結(jié)果顯示,DCZ處理顯著減少PR任務(wù)總反應(yīng)數(shù)與獎(jiǎng)勵(lì)數(shù),且不影響蔗糖偏好、消耗量及反應(yīng)速率,DCZ單獨(dú)使用無顯著非靶向效應(yīng),證明A46 失活特異性降低食欲動(dòng)機(jī)。

探究氯胺酮作用:全身注射或直接向A25輸注氯胺酮,均能改善A46失活導(dǎo)致的動(dòng)機(jī)缺陷,恢復(fù)總反應(yīng)數(shù)與獎(jiǎng)勵(lì)數(shù)至正常水平,表明氯胺酮可通過作用A25改善該缺陷。
 


圖1 A46失活可降低食欲動(dòng)機(jī),氯胺酮可改善A25失活

2、探究A46與A25/A32通路及氯胺酮改善作用
探究A46與A25的直接及間接通路作用:向A46神經(jīng)元終端區(qū)(A25為直接通路,A32為間接通路,A32分背側(cè)和腹側(cè))注入DCZ,結(jié)合PR任務(wù)評(píng)估。結(jié)果顯示,僅A32注入DCZ顯著減少總反應(yīng)數(shù)與獎(jiǎng)勵(lì)數(shù),其他通路無差異,反應(yīng)速率未受影響,證明A46-A32通路調(diào)控食欲動(dòng)機(jī)。

探究氯胺酮對(duì)A46-A32通路失活的改善作用:A25預(yù)處理氯胺酮,可阻斷A32注入DCZ導(dǎo)致的反應(yīng)數(shù)與獎(jiǎng)勵(lì)數(shù)下降,生理鹽水處理則無此效果,氯胺酮單獨(dú)使用不影響反應(yīng),表明其通過A25改善該通路失活的動(dòng)機(jī)缺陷。
 


圖2 A25中氯胺酮阻斷了A46到A32通路失活導(dǎo)致的動(dòng)機(jī)降低

3、A46 網(wǎng)絡(luò)對(duì)絨猴威脅反應(yīng)的調(diào)控作用
研究評(píng)估A46網(wǎng)絡(luò)在絨猴威脅反應(yīng)中的作用,以陌生人類為模糊威脅,結(jié)合威脅反應(yīng)評(píng)分(整合籠位、發(fā)聲等行為)分析DCZ影響。

結(jié)果顯示,全身DCZ顯著提高威脅反應(yīng)評(píng)分,由籠內(nèi)活動(dòng)減少驅(qū)動(dòng);向A46終端區(qū)(A32、A32v、A25)注DCZ,僅A32v注入會(huì)提高評(píng)分,由籠前停留時(shí)間減少驅(qū)動(dòng),其他區(qū)域無此效果。
 


圖3 A46失活通過腹側(cè)A32通路增強(qiáng)狨猴對(duì)模糊威脅的反應(yīng) 

4、探究 A46 半球功能特化及絨猴腦內(nèi)側(cè)化證據(jù)
研究為明確A46半球功能特化(因難治性抑郁癥神經(jīng)調(diào)節(jié)常單側(cè)),對(duì)7只靶向A46插管的絨猴,腦內(nèi)注MB單側(cè)/雙側(cè)失活A(yù)46。結(jié)果左、雙側(cè)A46注MB提高威脅評(píng)分,右側(cè)無效果,復(fù)現(xiàn)失活結(jié)果并證實(shí)功能側(cè)化。

進(jìn)一步分析清醒絨猴公開rs-fMRI數(shù)據(jù):k -均值聚類2簇時(shí),A46呈雙側(cè)背腹分區(qū);4簇時(shí)顯半球側(cè)化,左右背側(cè)A46成不同簇,對(duì)側(cè)連接右側(cè)更明顯,且不涉及A25等,簇穩(wěn)健性經(jīng)體素bootstrap重采樣(5000次)驗(yàn)證。
 


圖4 A46功能不對(duì)稱的相關(guān)證據(jù)

研究結(jié)論:
絨猴背外側(cè)前額葉皮層46區(qū)(A46)與A32、A25形成功能網(wǎng)絡(luò),調(diào)控正負(fù)情緒相關(guān)過程。A46失活會(huì)削弱食欲動(dòng)機(jī)、增強(qiáng)不確定威脅反應(yīng),對(duì)應(yīng)抑郁的快感缺乏與焦慮癥狀。

該網(wǎng)絡(luò)通路分工明確:A46經(jīng)背側(cè)A32調(diào)控食欲動(dòng)機(jī),經(jīng)腹側(cè)A32調(diào)控威脅反應(yīng),二者獨(dú)立。且A25是改善A46失活所致動(dòng)機(jī)缺陷的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn),也是氯胺酮潛在作用位點(diǎn)。

此外,A46功能不對(duì)稱,其失活效應(yīng)僅依賴左半球。這些發(fā)現(xiàn)為理解抑郁焦慮機(jī)制、優(yōu)化難治性抑郁焦慮治療(如靶向左半球A46 或 A25)提供依據(jù)。

參考文獻(xiàn):Wood CM, Tizkar RB, Fort M, et al. Dysfunction in primate dorsolateral prefrontal area 46 affects motivation and anxiety. Science. 2025;389(6762):840-844. doi:10.1126/science.adx4142 IF: 45.8 Q1

創(chuàng)作聲明:本文是在原英文文獻(xiàn)基礎(chǔ)上進(jìn)行解讀,存在觀點(diǎn)偏向性,僅作分享,請(qǐng)參考原文深入學(xué)習(xí)。

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