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抑郁症严重影响人类健康，为探究内侧前额叶皮质（mPFC）与基底外侧杏仁核（BLA）神经回路对抑郁相关行为的调控机制，研究人员用慢性不可预测温和应激（CUMS）造模，激活 mPFC 谷氨酸能神经元。结果发现该操作改善了大鼠探索行为，揭示了抑郁状态调节的潜在神经机制。
在当今社会，抑郁症如同隐藏在暗处的 “心灵杀手”，悄无声息地侵蚀着人们的身心健康。世界卫生组织数据显示，全球约 5% 的成年人饱受抑郁症折磨。抑郁症不仅让患者深陷情绪低谷，失去对生活的热情，严重时甚至会引发自残、自杀等极端行为，给个人、家庭和社会带来沉重负担。然而，目前抑郁症的发病机制仍未完全明确，这使得寻找有效的治疗方法变得困难重重。大量研究表明，慢性应激是诱发抑郁症的重要因素之一，而内侧前额叶皮质（mPFC）和基底外侧杏仁核（BLA）在抑郁症相关行为的调节中扮演着关键角色。但 mPFC 与 BLA 之间信息传递异常与抑郁症的具体关联，以及能否通过干预 mPFC 改善抑郁相关行为，这些问题都亟待解答。
为了揭开这些谜题，天津医科大学的研究人员开展了一项具有重要意义的研究。他们利用慢性不可预测温和应激（CUMS）建立大鼠抑郁症模型，运用化学遗传学技术选择性激活抑郁大鼠 mPFC 的谷氨酸能神经元，并通过记录行为模式和局部场电位（LFPs），深入分析 mPFC 与 BLA 之间的神经活动变化。研究结果令人振奋：化学遗传学激活 mPFC 不仅显著改善了抑郁大鼠的探索行为缺陷，还增强了 mPFC 向 BLA 的信息传递，同时减弱了 BLA 的 θ 振荡。这一研究成果发表在《Brain Research Bulletin》上，为抑郁症的神经调节机制提供了新的见解，有望为抑郁症的治疗开辟新的方向。
在研究过程中，研究人员主要运用了以下关键技术方法：首先，采用 CUMS 方法构建大鼠抑郁症模型，模拟人类在长期慢性应激下的抑郁状态；其次，利用化学遗传学技术，借助腺相关病毒（AAV）将激活化学遗传基因导入 mPFC 谷氨酸能神经元，通过注射特定药物实现对神经元的精准激活；最后，使用多通道微电极阵列记录 mPFC 和 BLA 的 LFPs，结合行为学测试，全面分析神经活动与行为之间的关系 。
下面详细介绍研究结果：
- CUMS 诱导的探索障碍可被化学遗传学激活改善：通过蔗糖偏好测试（SPT）和强迫游泳测试（FST），研究发现经历 5 周 CUMS 处理的大鼠出现了明显的抑郁样特征，如快感缺失和绝望行为。在旷场实验中，这些大鼠的探索驱动力显著降低，表现为总移动距离、直立次数、进入中心区域的次数和在中心区域停留的时间均明显减少。而化学遗传学激活 mPFC 后，与假刺激组相比，处理组大鼠的多项探索行为指标均得到显著改善，这表明 mPFC 神经元的激活能有效增强抑郁大鼠的探索动机。
- mPFC 的化学遗传学激活减少 BLA 的 θ 振荡：研究人员对 mPFC 和 BLA 的 LFP 信号进行时频分析，发现 θ 波段（4 - 8Hz）振荡在探索行为中起重要作用。进一步比较化学遗传学激活组（C21 组）和假刺激组（Sham 组），结果显示 C21 组大鼠在进入中心区域前，mPFC 的平均能量密度显著增加，而 BLA 的平均能量密度在整个探索期间均显著降低，这说明化学遗传学激活 mPFC 能有效改善 CUMS 大鼠 BLA 中异常增强的 θ 振荡。
- mPFC 的化学遗传学激活增强 mPFC 网络连接强度，减弱 BLA 网络连接强度：利用定向传递函数（DTF）构建 LFP 因果网络，研究人员发现 C21 组大鼠在探索过程中，mPFC 的平均 DTF 显著增加，而 BLA 的平均 DTF 显著降低。这一结果表明，化学遗传学激活 mPFC 可增强 mPFC 的网络连接强度，同时减弱 BLA 的网络连接强度。
- mPFC 的化学遗传学激活增强从 mPFC 到 BLA 的网络信息传递：基于 DTF 计算信息流（IF），研究发现化学遗传学激活 mPFC 后，从 mPFC 到 BLA 的 IF 显著增加，而从 BLA 到 mPFC 的 IF 无明显变化。这表明化学遗传学激活 mPFC 可显著提高 mPFC 到 BLA 的神经网络信息传递效率。
- IF 与探索行为的相关性分析：通过 Pearson 相关性分析，研究发现从 mPFC 到 BLA 的信息传递与大鼠的探索行为（如直立次数、进入中心区域次数和总移动距离）呈正相关，但与在中心区域停留时间和运动速度无明显相关性。这说明化学遗传学激活后大鼠探索行为的改善与 mPFC 到 BLA 的信息传递增加密切相关。
研究结论和讨论部分指出，本研究证实了激活 mPFC 可通过增强 mPFC 到 BLA 的网络信息传递，减少 BLA 中异常增加的 θ 振荡，从而改善抑郁大鼠的探索行为。这进一步验证了 mPFC 对 BLA 的调控是影响抑郁障碍的关键因素，为抑郁症的神经调节提供了理论支持。然而，目前 mPFC 激活抑制 BLA 兴奋性的具体机制尚不明确，可能涉及中间神经元、多种神经调质等多种因素的复杂相互作用。此外，mPFC 还与多个脑区存在功能连接，未来需要运用更精确的神经调节技术，对 mPFC - BLA 神经回路进行更深入、更有针对性的研究。同时，后续实验可进一步优化研究方案，关注 mPFC 神经调节对经典抑郁样行为指标（如 SPT 和 FST）的影响，全面解析该脑区神经回路在调节抑郁行为中的机制。总之，这项研究为抑郁症的研究和治疗带来了新的曙光，为后续深入探索抑郁症的发病机制和治疗策略奠定了坚实基础。
