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《我国科学院大学(我国科学院深圳先进技能研讨院)》 2019年
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视觉天性防护反响及其适应性的神经机制研讨

刘雪梅  
【摘要】:惊骇情感关于感知外界环境中潜在的风险信息、逃避天敌、做出快速防护反响是至关重要的,关于保持物种繁殖与生计是最基本最不行或缺的情感表征之一。天性反响是物种进化过程中构成的特定的、与生俱来且保存的行为反响形式。关于天敌的惊骇是物种生计、繁殖、进化过程中构成的固有天性。借助于视觉体系,大脑能够快速识别出环境头绪中的天敌风险信息,如天敌的概括、巨细、移动方向、移动速度等。怎么快速检测天敌的风险信号并依据环境头绪挑选恰当的防护反响战略,大脑中是否存在模块化的区域,或是否存在特异的神经通路或许详细的神经基质来介导视觉风险影响的惊骇情感加工呢?独自一次没有重复的经历在生物学上并不重要,生物学中有价值的在于有机体关于情形适应性的学习。惊骇情感是惊骇的无知道的生理防护反响与惊骇知道的归纳效果,惊骇知道是物种进化过程中适应性学习的产品。天性惊骇的适应性学习机制有助于咱们知道构筑惊骇知道的神经基质。因而研讨天性惊骇与习得性惊骇的相互关系是未来神经科学的重要研讨方向。本文经过运用光遗传学、在体电生理、药物遗传学、在体光纤钙成像、嗜神经病毒的环路示踪等技能,结合模仿上视界天敌风险信息的暗影影响的视觉天性惊骇以及习得性惊骇、奖励等的行为学范式,研讨证明了:1)VTA GABA能神经元与DA神经元都参加了上视界风险信号的快速检测;2)在“有窝可逃”的环境头绪下,上丘的中深层CaMKIIα阳性的神经元到VTA的神经通路介导了视觉天性惊骇防护反响;3)而VTA GABA神经元关于视觉天性惊骇的“逃跑回窝”行为的发作至关重要;4)而VTA DA能神经元关于视觉天性惊骇的“逃跑回窝”行为对错“必要”的,可是参加了“逃回窝”状况的保持;5)而投射到中心杏仁核的长投射的VTA GABA能神经元介导了视觉天性的防护反响;6)VTA VGLUT2神经元关于不行猜测的正性的奖励影响以及负性的惊骇(足底电击)的影响都有较强的呼应;7)正性的奖励影响与惊骇影响在条件化以及提取阶段,VTA VGLUT2编码的机制不同;8)VTA VGLUT2参加条件惊骇回忆的构成,可是或许关于奖励回忆没那么灵敏。虽然天性行为相对保存固定,可是天性防护行为的复杂性和多变性能够被个别经历、环境要素以及大脑内涵状况所调控。天性防护生计环路的激活一起激活了情感、动机、学习、留意等的认知体系,是天性惊骇习得性的神经根底。咱们经过在体光纤钙成像、根据c-Fos蛋白表达的图形理论剖析、神经化学逆向符号、光遗传学等证明了:1)长时间的舒适抚触降低了视觉天性惊骇反响的强度以及上丘中深层神经元的活动水平;2)长时间的舒适抚触改动大脑网络状况应对视觉天性惊骇的反响;3)上丘中深层处于衔接感觉输入以及天性惊骇神经网络的“节点”,能够承受广泛的来自皮层、丘脑、下丘脑、脑干以及自主神经体系等的衔接;4)重复性的天然状况下视觉天性惊骇影响,能够诱发野生型的小鼠发生关于视觉天性惊骇逃跑反响的“适应性”和“非适应性”特征的分群;5)经过光遗传学调控下的行为学发现上丘的CaMKIIα阳性符号神经元到腹侧被盖区的神经通路能够介导“非适应性”这一亚群;6)利用光遗传学影响上丘的CaMKIIα阳性符号神经元到腹侧被盖区的神经通路结合非条件影响,动物能够发生长时间的惊骇回忆。处理天性惊骇和习得性惊骇心情的神经环路的异常是导致恐怖症、焦虑症、伤口后应激妨碍等精力疾病的重要原因。因而,解析天性惊骇和习得性惊骇的神经环路能够协助咱们知道“惊骇情感妨碍”类疾病,寻觅恢复、医治上述疾病的干涉靶点。环境、经历依靠的活动关于大脑网络状况的改动,从而或许经过表观遗传分子水平的变异机制,能够协助咱们知道经历、环境信息输入关于大脑可塑性功用的强化,导致个别、特性的差异,假如能够解析特定脑区内特定神经元的表观遗传学的改变引起的认知功用、情感的改变,或许能够协助咱们解析情感妨碍的分子遗传学表观遗传差异,经过药物靶向表观遗传水平,如甲基化、乙酰化、磷酸化位点的小分子药物,或许有望从分子、基因水平医治精力神经疾病。
【学位颁发单位】:我国科学院大学(我国科学院深圳先进技能研讨院)
【学位等级】:博士
【学位颁发年份】:2019
【分类号】:Q436;Q42

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