海马体神经集群调控环路诱导的消退恐惧复发机制

【字体: 时间:2025年05月25日 来源:Molecular Psychiatry 9.6

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  为揭示创伤后应激障碍(PTSD)恐惧记忆复发机制,Stephen Maren团队通过化学遗传学技术操控海马体(HPC)神经元集群,发现HPC依赖的恐惧记忆是丘脑室旁核(RE)介导的"环路诱导复发"的必要条件,激活HPC消退记忆集群可抑制复发,为认知行为疗法提供新靶点。

  

恐惧记忆就像顽固的"心理幽灵",即便通过暴露疗法成功消退,仍会在特定情境下死灰复燃。这种临床常见的复发现象,成为创伤后应激障碍(PTSD)治疗的最大障碍。近年研究发现,丘脑室旁核(RE)如同大脑的"恐惧守门人",其功能受损会导致已消退的恐惧记忆突然重现——这种现象被称作"环路诱导复发"。但RE究竟通过何种机制调控恐惧记忆,始终是未解之谜。

来自Texas A&M University的Stephen Maren团队在《Molecular Psychiatry》发表突破性研究,首次揭示海马体(HPC)神经集群在恐惧复发中的双向调控作用。研究人员采用化学遗传学(DREADD)和神经元活动依赖性标记等前沿技术,通过三个精巧实验证明:HPC既是恐惧复发的"开关",也是抑制复发的"刹车"。

关键技术包括:1) 采用AAV-cFos-tTA/TRE-hM3Dq-mCherry病毒系统进行活动依赖性神经元标记;2) 通过NMDA受体拮抗剂APV选择性阻断HPC依赖的记忆编码;3) 使用102只Long-Evans大鼠建立恐惧条件反射-消退模型;4) 结合颅内药物输注(muscimol抑制RE)与全身给药(CNO激活DREADD)。

实验1:HPC情境记忆是环路诱导复发的必要条件
通过HPC内注射APV阻断NMDA受体,研究者发现大鼠虽能形成对声音条件刺激(CS)的恐惧反应,却无法建立HPC依赖的情境记忆。关键的是,这些动物在RE被药理学抑制后,不再出现恐惧复发。这首次证明HPC情境记忆是RE介导复发的必备条件。

实验2:化学遗传激活恐惧记忆集群驱动复发
利用c-Fos启动子特异性标记恐惧 conditioning 期活跃的HPC神经元,研究发现CNO激活这些"恐惧集群"即可诱发已消退CS的恐惧反应。有趣的是,这种人为复发仅出现在CS呈现时,提示HPC集群可能通过"场合设定"机制调控CS反应。

实验3:激活消退记忆集群抑制复发
当研究者标记消退训练期活跃的HPC神经元并化学遗传激活时,RE抑制导致的恐惧复发显著减弱。这表明HPC中存在功能迥异的神经集群:恐惧记忆集群促进复发,而消退记忆集群则发挥抑制作用。

这项研究构建了RE-HPC-mPFC(内侧前额叶皮层)环路调控恐惧记忆的新范式:RE通过协调HPC中对抗性记忆集群的检索,决定消退记忆的表达与否。临床层面,该发现为开发靶向HPC特定神经元集群的干预策略奠定基础——比如通过非侵入性刺激增强消退记忆集群活动,或抑制恐惧记忆集群再激活,从而降低PTSD治疗后的复发风险。技术层面,研究开创性地将活动依赖性标记与行为分析结合,为记忆痕迹研究提供新范式。未来研究可进一步解析不同HPC亚区(如腹侧与背侧)在记忆调控中的特异作用,以及RE-HPC信息传递的分子时钟机制。

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