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心理所揭示应激导致认知灵活性缺失的神经机制

  

  创伤后应激障碍(PTSD)患者难以将注意从创伤相关线索转移开来,他们长期受困于创伤相关情境,表现为长期反复地、插入性地闪回创伤记忆。这可能与高强度的应激事件导致认知灵活性受损有关。已有研究显示,内侧前额叶皮质(mPFC)至伏隔核(NAc)的神经通路在认知灵活性的调控中具有重要作用,但PTSD患者的认知功能损伤是否与该通路的功能异常有关尚不清楚。 

  心理所隋南研究组采用单一连续应激(SPS)处理建立模拟PTSD病症的大鼠模型。不同组动物分别接受两种模式的定势转移学习任务的训练及测试(图一)。结果显示,SPS暴露会造成大鼠在视觉线索学习方位辨别学习V-to-P)的转换障碍;与之相对,在方位辨别学习视觉线索学习P-to-V)的转换中则没有问题(图二)。由此推断,这两种认知灵活性任务可能由不同的神经环路所调控,而高强度应激仅对某些特定任务相关的神经区域造成损伤。 

  通过对比SPS后两种任务相关的神经元活动及其可塑性改变,我们发现,V-to-P损伤的大鼠呈现出前额叶皮质(mPFC)神经元的高激活以及伏隔核(NAc)的低激活(即早基因c-fos蛋白表达水平检测分析);并且mPFC的谷氨酸AMPA受体亚基GluA1的磷酸化水平显著上升。相应的改变未出现在SPS暴露后的P-to-V任务中。 

  本研究结果提示,创伤应激造成的mPFC-NAc神经环路功能异常可能是PTSD患者认知灵活性下降的神经基础。

 

1:两种定式转移任务

A: “视觉线索学习方位辨别学习V-to-P)的转换

B: “方位辨别学习视觉线索学习P-to-V)的转换

    

   

2SPS暴露损伤视觉线索学习方位辨别学习V-to-P)的转换 

 

3SPS暴露诱导定式转移损伤动物的mPFCNAc脑区c-Fos表达分析 

  本研究获国家自然科学基金委项目(31271098, 31571108)和973项目(2015CB553501)的资助。目前该文章已正式发表于Behavioural Brain Research  

  文章信息:Piao C, Deng X, Wang X, Yuan Y, Liu Z, Liang J*. Altered function in medial prefrontal cortex and nucleus accumbens links to stress-induced behavioral inflexibility. Behavioural Brain Research. 2017 Jan 15;317:16-26. doi: 10.1016/j.bbr.2016.09.017.