大脑如何处理积极和消极的刺激？

《Nature Communications》

研究人员分析了小鼠的D1和D2神经元，以了解它们是如何编码并对食欲和厌恶刺激做出反应的。

　　

研究人员分析了小鼠的D1和D2神经元，以了解它们如何编码和响应愉悦和厌恶刺激。研究发现，与最初认为的相反，这些神经元并非功能上相互对立，而是互补的，甚至倾向于协同工作，尽管它们的工作方式有所不同。了解这种动态对于理解创伤后应激障碍或抑郁症等疾病至关重要。

人脑中有数十亿个神经元，它们不断地从外界接收信息和刺激。为了做出决策，神经元会在每一刻评估刺激是积极的还是消极的。如果刺激是积极的，就会倾向于接近，而如果刺激是消极的，则会产生厌恶反应，这有助于确保生存。大脑的伏隔核（NAc）在评估和编码刺激的过程中发挥着核心作用，但对于伏隔核中D1和D2神经元群体如何编码愉悦或厌恶刺激，目前仍不完全清楚。

为了加深对这一领域的了解，由Ana João Rodrigues和Carina Soares-Cunha（ICVS，U.Minho）协调的研究团队在BIAL基金会的支持下，研究了伏隔核的D1和D2神经元，以了解它们如何区分刺激并影响学习。通过实时追踪暴露于愉悦和厌恶刺激的小鼠的数百个神经元，研究人员首次证明D1和D2对这两种刺激都做出了共同反应。

在发表于《自然通讯》杂志的文章《伏隔核壳层D1和D2中棘神经元对愉悦和厌恶刺激的动态表征》中，研究人员揭示了通过在小鼠中使用先进成像技术，他们能够观察到在关联学习过程中（即当刺激与奖励或惩罚相关联时），这两种类型的神经元都被激活并协同工作，但它们的工作方式不同。当关联发生变化，例如当一个负面刺激不再有不愉快的后果时，D2神经元对于消除这种厌恶关联至关重要。

由于难以改变负面关联与焦虑和创伤后应激障碍有关，更好地了解D2神经元的功能可能有助于开发新的治疗方法。相同的外部刺激可能会根据个体的背景和记忆引发不同的反应。例如，烟花的声音可能会唤起庆祝和欢乐，但对于一名前战斗人员来说，它可能会引发焦虑危机，唤起战争记忆，即使他处于安全环境中。

这项研究表明，大脑能够根据以往的经验不断重新分类外部刺激，并适应新情况，同时也证明了这种记忆中涉及的神经回路的复杂性。

该研究与哥伦比亚大学和美国艾伦研究所的Rui Costa和Gabriela Martins合作开展。除了BIAL基金会外，该研究还得到了欧洲研究委员会、拉卡伊克斯基金会和科学技术基金会的共同资助。