早期生活逆境如何重塑大脑？脑干未定核神经元的 “秘密” 揭晓

《Neuropsychopharmacology》：Early-life adversity alters adult nucleus incertus neurons: implications for neuronal mechanisms of increased stress and compulsive behavior vulnerability

为探究早期生活应激（ELS）影响大脑的神经机制，研究人员以大鼠为模型，发现 ELS 改变未定核（NI）神经元特性，这对理解相关精神疾病发病机制意义重大。

　　在大脑的奇妙世界里，早期生活经历如同一只无形却有力的手，深刻影响着我们的身心健康。早期生活应激（Early-life stress，ELS），比如童年时遭受的身体或情感虐待，就像一颗 “定时炸弹”，不仅会干扰大脑的正常发育，还会破坏下丘脑 - 垂体 - 肾上腺（hypothalamic–pituitary–adrenal，HPA）轴的功能，大大增加成年后患精神疾病和出现强迫行为的风险。然而，这背后神秘的神经机制一直是科学界的未解之谜。

在大脑中，有一个神秘的区域 —— 脑干未定核（nucleus incertus，NI），它对压力极为敏感，如同一个 “压力探测器”，在行为激活、应激诱导的奖赏（如食物、酒精）寻求等方面发挥着重要作用。但令人遗憾的是，它对 ELS 的敏感性一直未被探索。为了揭开这个谜团，来自波兰雅盖隆大学（Jagiellonian University）和澳大利亚墨尔本大学（The University of Melbourne）等机构的研究人员展开了深入研究，相关成果发表在《Neuropsychopharmacology》杂志上。

研究人员以新生大鼠母婴分离应激模型模拟 ELS，综合运用多种技术手段，从多个层面深入探究了 ELS 对 NI 神经元的影响。

在研究方法上，主要运用了以下几种关键技术：一是动物模型构建，通过对出生后 2 - 14 天的雄性 Sprague - Dawley 大鼠进行母婴分离（maternal separation，MS），持续 3 小时 / 天，建立 ELS 动物模型；二是免疫组织化学技术，在大鼠出生后 55 - 56 天，对其进行 30 分钟束缚应激，随后通过免疫组织化学检测 c - Fos、RLN3 和 pro - cholecystokinin（pCCK）等蛋白的表达，以此评估神经元的激活情况；三是电生理膜片钳记录技术，对出生后 35 - 56 天的大鼠进行全细胞记录，检测不同类型 NI 神经元的膜特性、动作电位以及突触活动；四是荧光原位杂交技术，对成年大鼠（出生后 51 - 57 天）的 NI 区域进行荧光原位杂交，检测相关神经肽和应激相关受体 mRNA 的表达。

研究结果表明：

1. MS 和束缚应激对 NI 神经元 c - Fos 表达的影响：研究发现，MS 和束缚应激会显著改变 NI 中 c - Fos 表达细胞的总数。束缚应激会增加 NI 致密部（NIc）中 c - Fos 的表达，而 MS 则使其降低。在 RLN3⁺神经元中，MS 会降低其对急性应激的反应性，减少激活的 RLN3⁺细胞数量；在 pCCK⁺神经元方面，束缚应激会增加 c - Fos⁺神经元的比例，但 MS 对其反应性没有影响，不过 MS 会改变 pCCK⁺神经元的基线数量和急性应激对 pCCK 合成的影响。
2. MS 对成年 NI 神经元电生理学的影响：MS 改变了 NI 神经元的主动和被动膜特性。在不同类型的 NI 神经元中，MS 对 I 型神经元的膜电容和 II 型神经元的电压 sag 幅度影响显著。同时，MS 还改变了 NI 神经元的动作电位特性，如缩短了 II 型神经元动作电位的半宽度和 AHP 时间。在突触活动方面，MS 以神经元类型依赖的方式影响 NI 神经元，改变了兴奋性和抑制性突触传递的相关参数，如增加 I 型神经元 EPSC 的 tau 值，降低 II 型神经元 EPSC 的 tau 值，增加 mEPSC 的频率并减小其半宽度等。
3. MS 对 NI 神经元树突形态的影响：通过对生物胞素标记的神经元进行树突追踪和分析，发现 I 型 pCCK⁺神经元对 MS 最为敏感，MS 导致其树突树在近端和中部显著萎缩，而对 I 型 RLN3⁺和 II 型细胞影响不明显。主成分分析进一步证实了 MS 对 I 型 pCCK⁺神经元树突复杂性的选择性降低。
4. MS 对 NI 中应激相关受体 mRNA 表达的影响：荧光原位杂交结果显示，MS 使 NI 中表达促肾上腺皮质激素释放激素受体 1（corticotropin - releasing hormone receptor type 1，CRHR1）和神经营养因子受体 TrkA mRNA 的神经元数量增加，且单个神经元中 CRHR1 和 TrkA mRNA 的表达水平也升高，尤其是在特定类型的神经元和 NI 区域中更为明显。

在讨论部分，研究人员指出，NI 神经元对 ELS 高度敏感，早期生活的不良经历会改变 NI 中 RLN3 和 CCK 神经元的功能。RLN3 神经元在经历 ELS 后，对急性应激的反应性降低，可能导致其功能障碍；而 pCCK 神经元数量的增加可能是一种补偿机制，并非真正增强了 CCK 神经传递功能。此外，ELS 还影响了 NI 神经元的电生理特性、树突形态以及相关受体 mRNA 的表达，这些变化可能与应激诱导的强迫行为、物质滥用易感性增加等密切相关。同时，研究还发现 ELS 对 NI 中 GABA 能和谷氨酸能神经元的影响存在差异，这可能导致与情绪相关信息的处理异常。

综上所述，该研究首次揭示了 ELS 对 NI 神经元的多方面影响，为理解 ELS 相关的神经元损伤神经机制提供了重要依据，也为后续研究指明了方向。未来，研究人员可进一步探究 ELS 对女性 NI 的影响，以及 NI 与 HPA 轴之间更深入的联系，有望为相关精神疾病的治疗和干预开辟新的道路。