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为探究皮层 6 层（L6）中对食欲素敏感的神经元在情绪调节中的作用，研究人员以 Drd1a-Cre+神经元为研究对象，开展了相关研究。结果发现该神经元亚群可调节皮层兴奋性和焦虑行为，这为焦虑症治疗提供了新靶点，对理解神经精神疾病机制意义重大。
在大脑的复杂神经网络中，神经科学家一直试图揭开情绪调节的神秘面纱。食欲素（orexin）作为一种参与皮层觉醒和情绪行为的神经肽，其对大脑功能的影响备受关注。皮层 6 层（L6）神经元是大脑皮质中独特的存在，它们是唯一能对食欲素产生电生理反应的投射神经元群体，有着广泛的皮质间和丘脑投射。然而，这些神经元对食欲素产生反应的具体机制，以及它们在情绪调节方面扮演的角色，长期以来都是未解之谜。
为了深入探索这些问题，英国牛津大学（University of Oxford）的研究人员开展了一项重要研究。他们发现，内侧前额叶皮层（mPFC）中的 Drd1a-Cre+神经元对食欲素具有选择性敏感性，并且在体内能够控制前额叶网络的激活。进一步研究表明，从出生起长期 “沉默” 大脑皮层中这一 L6 神经元亚群（Drd1a-Cre+/+:Snap25fl/fl），会消除食欲素诱导的前额叶激活，而且在多种与焦虑相关的行为范式中，这种慢性沉默表现出强烈的抗焦虑作用。这一研究成果发表在《Translational Psychiatry》杂志上，为理解焦虑等情绪障碍的神经机制带来了新的曙光，也为开发新型治疗策略提供了潜在的靶点。
在研究过程中，研究人员主要运用了以下几种关键技术方法：首先是免疫组织化学技术（immunohistochemistry），用于确定神经元的位置和类型；其次是体外膜片钳电生理学技术（in vitro patch-clamp electrophysiology），来记录神经元的电活动；还有在体注射（in vivo injections）技术，观察食欲素对大脑的影响；以及多电极电生理学技术（multielectrode electrophysiology）和行为学实验（behavioural experiments），综合评估神经元功能和动物行为变化。
研究结果具体如下：
- Drd1a-Cre+神经元的分布与特性：通过对 Drd1a-Cre:Ai14 小鼠 mPFC 的研究发现，Drd1a-Cre+神经元几乎全部集中在 mPFC 的 L6a 和 L6b 层（98.79%）。对 mPFC 中 Drd1a-Cre+ L6 神经元进行全细胞电流钳记录，发现应用 200 nM 的 OX2R 激动剂 YNT-185 后，神经元的内在兴奋性增加，表现为膜电阻增加、静息膜电位去极化，同时降低了激发动作电位所需的基强度电流，但动作电位产生的电压阈值没有变化。而 Drd1a-Cre- L6 神经元对 YNT-185 的反应则是在较高电流刺激下，放电频率降低。这表明 Drd1a-Cre+ L6 神经元在介导食欲素诱导的皮层兴奋性增加方面发挥重要作用。
- 食欲素对 mPFC 网络活动的影响：通过在体注射食欲素 - B，研究人员发现其可增加 mPFC 网络活动，主要表现为低频功率（delta 0.5 - 4Hz 和 theta 4 - 8Hz 频段）的爆发频率增加，这是由于 delta 波的出现频率增加所致。在体外实验中，应用 4-AP 诱导 mPFC 急性脑片产生网络爆发活动，再施加 200 nM YNT-185，同样可增加 delta 功率和事件频率。而当 Drd1a-Cre+ L6 神经元被功能性沉默（Drd1a-Cre+/ -:Ai14:Snap25）后，YNT-185 的这种激活作用消失，说明 Drd1a-Cre+神经元选择性地控制着 mPFC 的食欲素能激活。
- Drd1a-Cre+神经元对焦虑行为的调节：研究人员通过光暗箱（Light-Dark Box，LDB）和高架十字迷宫（Elevated Plus Maze，EPM）两种行为学实验，对比了慢性沉默 Drd1a-Cre+ L6 神经元的小鼠（Drd1a-Cre+/ -:Ai14:Snap25fl/fl）和同窝对照小鼠的行为。结果显示，沉默组小鼠在 LDB 实验中进入明亮区域的次数和在该区域移动的总距离显著增加，在 EPM 实验中进入开放臂的次数增加、不动时间减少，且在开放臂移动的距离和停留时间也增加，而总运动量与对照组相似。这表明慢性沉默 Drd1a-Cre+神经元可减少焦虑相关行为。
研究结论和讨论部分指出，本研究证实了食欲素和 OX2R 激动剂可直接激活成年小鼠的前额叶网络，且这种调节依赖于 L6 Drd1a-Cre+神经元。虽然食欲素能激活整个 mPFC，但在腹侧被盖区（ILA）更为集中，而 ILA 在焦虑行为中起着关键作用。沉默 Drd1a-Cre+神经元导致焦虑相关行为减少，这意味着这些神经元可能是焦虑调节的重要底物，为焦虑症的药物治疗提供了有前景的新靶点。此外，研究还发现，食欲素对 mPFC 网络活动的调节与 delta/theta 频段的电活动变化相关，而这些低频电活动的改变在多种神经和精神疾病中都有出现，因此，深入理解食欲素系统对 mPFC 动态变化的调节机制，可能有助于揭示这些疾病的发病机制，为相关疾病的治疗开辟新的方向。
