Nature：大脑恐惧记忆从何而来？

日前，美国冷泉港（CSHL）的一组研究人员描述了一个新的神经回路，控制着小鼠大脑中的恐惧记忆和行为，从而为“焦虑症是如何出现的”提供了机制性的启示。相关研究结果发表在1月19日的《Nature》杂志。

　　

生物通报道：有些人没有恐惧，就像17岁的孩子开车像疯子一样。但是对于近4000万的焦虑症患者来说，过度恐惧主宰着他们的生活。抑制型焦虑会妨碍他们参与生活最平凡的瞬间，从开车到搭电梯。日前，美国冷泉港（CSHL）的一组研究人员描述了一个新的神经回路，控制着小鼠大脑中的恐惧记忆和行为，从而为“焦虑症是如何出现的”提供了机制性的启示。

很难想象，像恐惧这样的无形情感是在神经回路中编码的，但是研究人员发现，恐惧被储存在大脑一个不同的区域内。该研究小组负责人、CSHL副教授Bo Li解释说：“在我们此前的研究中，我们发现，恐惧学习和记忆是由中央杏仁核中的神经元编排。”但是，是什么控制着中央杏仁核呢？

一个可能的候选因素是形成丘脑室旁核（PVT）的一簇神经元。大脑的这一区域对压力是非常敏感的，从而充当物理和心理紧张的一个感应器。

相关研究结果发表在1月19日的《Nature》杂志，研究人员想弄清PVT是否在小鼠恐惧学习和记忆中发挥作用。Li说：“我们发现，当动物学会恐惧或唤起恐惧记忆时，PVT是被特定激活的。”该研究小组发现，来自PVT的神经元深入延伸到中央杏仁核。破坏这一关联可显著损坏恐惧学习。

因为PVT和中央杏仁核之间的联系是恐惧学习的一个重要组成部分，因此它是焦虑症药物治疗的一个理想靶点。但是这种关联是如何建立起来的？研究人员分析了来自创伤后应激障碍（PTSD）患者的数据，以确定可能连接这两个结构的化学信使。他们集中在一个称为BDNF的分子，该分子与焦虑障碍有关。BDNF是一个著名的神经生长因子，在刺激新神经元以及神经元间新连接的产生过程中起着重要的作用。焦虑症患者常在BDNF中有突变，这表明它可能在恐惧学习和记忆中起作用。

研究人员想确定是否BDNF在恐惧中起作用，特别是，它是否影响小鼠PVT和中央杏仁核之间的连接。他们发现，在中央杏仁核中添加BDNF，可强烈激活其神经元，从而在动物中触发一种恐惧反应——而这种恐惧反应在之前暴露可怕刺激时并没有发生，并促进长期恐惧记忆的形成。Li解释说：“我们确定，在小鼠中，这是控制恐惧的一个调节回路：BDNF是使PVT对中央杏仁核发挥控制作用的化学信使。”

他说，这些研究结果，与临床医生所观察到的结果一致，并有助于解释患者中的一些病理学基础。Li说：“我们的工作为控制大脑中恐惧记忆的新回路，提供了机制性的启示，并为焦虑症的治疗提供了一个新靶点。”

（生物通：王英）

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生物通推荐原文摘要：
The paraventricular thalamus controls a central amygdala fear circuit
Abstract: Appropriate responses to an imminent threat brace us for adversities. The ability to sense and predict threatening or stressful events is essential for such adaptive behaviour. In the mammalian brain, one putative stress sensor is the paraventricular nucleus of the thalamus (PVT), an area that is readily activated by both physical and psychological stressors. However, the role of the PVT in the establishment of adaptive behavioural responses remains unclear. Here we show in mice that the PVT regulates fear processing in the lateral division of the central amygdala (CeL), a structure that orchestrates fear learning and expression4, 5. Selective inactivation of CeL-projecting PVT neurons prevented fear conditioning, an effect that can be accounted for by an impairment in fear-conditioning-induced synaptic potentiation onto somatostatin-expressing (SOM+) CeL neurons, which has previously been shown to store fear memory6. Consistently, we found that PVT neurons preferentially innervate SOM+ neurons in the CeL, and stimulation of PVT afferents facilitated SOM+ neuron activity and promoted intra-CeL inhibition, two processes that are critical for fear learning and expression. Notably, PVT modulation of SOM+ CeL neurons was mediated by activation of the brain-derived neurotrophic factor (BDNF) receptor tropomysin-related kinase B (TrkB). As a result, selective deletion of either Bdnf in the PVT or Trkb in SOM+ CeL neurons impaired fear conditioning, while infusion of BDNF into the CeL enhanced fear learning and elicited unconditioned fear responses. Our results demonstrate that the PVT–CeL pathway constitutes a novel circuit essential for both the establishment of fear memory and the expression of fear responses, and uncover mechanisms linking stress detection in PVT with the emergence of adaptive behaviour.