Nature，Nature子刊两篇文章解析神经因子

　　

生物通报道：来自西奈山医学院，以及弗雷德哈金森癌症研究中心（Friedrich Miescher Institute for Biomedical Research）的研究人员获得了神经因子研究方面的两项重要成果。

第一篇文章中，研究人员发现了转录因子deltaFosB的重要作用，这种因子调控着大脑奖赏回路中心——伏核的韧性。它是一项寻找能够调整它的小分子的大型高技术筛选的目标，这一筛选可能导致一类新的促进韧性抗抑郁药物。

DeltaFosB在称为伏核的奖赏中心比大脑其它任何地方都更加活跃。长期滥用毒品——或者甚至包括过多的食物、性或者锻炼等天然奖赏——可能逐渐诱导这种转录因子的浓度在这个奖赏中心增加。研究人员证明了deltaFosB的这种增加最终能够导致细胞持久的变化，从而增加了对此类刺激的奖赏应答，劫持了一个人的奖赏回路——也就是出现了成瘾。

在小鼠和人类死后的大脑中进行的这项新研究证实了同样的奖赏回路在抑郁症中通过压力对deltaFosB的作用而同样被破坏了(虽然比滥用毒品的程度较轻)。

抑郁症患者常常缺乏体验奖赏或愉悦的动机和能力——而且抑郁症和成瘾常常相伴。这组科学家发现，事实上，容易出现抑郁样综合征的小鼠表现出了对毒品滥用反应的增强。

但是这种相似性到此为止。因为尽管deltaFosB的增加促进了成瘾，这组科学家确定了它也会对诱导产生抑郁的压力起到保护作用。结果他们发现压力在伏核的一些类型的细胞中触发了这种转录因子，而这些细胞与毒品和天然奖赏所触发的细胞不同（通过不同的受体类型起作用），这很可能导致了这些相反的效应。

这组科学家用一种小鼠抑郁模型探索了deltaFosB的作用。正如抑郁症患者通常会避免社会接触，每天接触到一只不同的占优势的小鼠的侵略行为达10天的小鼠也常常变得逃避社会；它们积极避免接触其他小鼠，甚至在数周之后也是如此。

另外一篇文章中，研究人员通过利用双质子钙成像来监测曝露于各种不同浓度的一系列气味分子的斑马鱼嗅球中发射（激发）速度的变化情况，发现了在不相关联的认知类别分类过程中的一些关键因子和关键步骤。

在对感官刺激做出反应时，大脑被认为会将这些刺激分成不相关联的认知类别，但其中所涉及的神经机制仍不清楚。

在这篇文章中，研究人员通过利用双质子钙成像来监测曝露于各种不同浓度的一系列气味分子的斑马鱼嗅球中发射（激发）速度的变化情况，对这一现象进行了研究。在有一系列逐渐变化的气味存在的情况下，当从一种气味向另一种切换时，神经发射（激发）模式会发生突变。气味浓度的变化几乎没有影响。这些结果与关于神经回路的离散状态的“Attractor”网络模型（所预测的情况）是一致的，这些模型也许可以延伸到其他感觉及认知过程。

（生物通：万纹）

原文摘要：

Olfactory pattern classification by discrete neuronal network states

The categorial nature of sensory, cognitive and behavioural acts indicates that the brain classifies neuronal activity patterns into discrete representations. Pattern classification may be achieved by abrupt switching between discrete activity states of neuronal circuits, but few experimental studies have directly tested this. We gradually varied the concentration or molecular identity of odours and optically measured responses across output neurons of the olfactory bulb in zebrafish. Whereas population activity patterns were largely insensitive to changes in odour concentration, morphing of one odour into another resulted in abrupt transitions between odour representations. These transitions were mediated by coordinated response changes among small neuronal ensembles rather than by shifts in the global network state. The olfactory bulb therefore classifies odour-evoked input patterns into many discrete and defined output patterns, as proposed by attractor models. This computation is consistent with perceptual phenomena and may represent a general information processing strategy in the brain.