
加利福尼亚大学洛杉矶分校的研究人员发现,慢性压力会改变大脑杏仁核-纹状体路径的活动,扰乱灵活的决策能力,并促进不灵活的习惯形成。这一研究揭示了杏仁核的两个不同回路在行动-结果学习和习惯形成中的作用,为理解精神疾病中的神经机制提供了新的线索。
这项研究通过对雄性和雌性小鼠的实验,首次揭示了慢性压力如何通过大脑回路调节个体的行为模式。研究结果表明,慢性轻度不可预测的压力通过不同的杏仁核-纹状体通路,影响个体的决策和习惯形成。研究论文《A dual-pathway architecture for stress to disrupt agency and promote habit》发表在《Nature》杂志上。
研究人员通过让小鼠暴露于一系列压力源(如潮湿的床垫、笼子倾斜、白噪声、持续照明、物理束缚和电击等)来模拟慢性压力,并记录小鼠的大脑活动。尽管这些压力源并未导致小鼠出现明显的焦虑或抑郁症状,但小鼠的皮质醇水平升高,体重下降,确认了压力的有效引入。
实验中,小鼠进行了杠杆按压任务,通过按压杠杆获得食物奖励。通过光纤光谱法记录杏仁核-纹状体不同投射的神经信号,研究人员进一步探究了这些神经回路在行为控制中的作用。行为评估则通过随机比率和随机间隔的强化计划进行,评估小鼠在行动-结果学习和习惯形成方面的表现。
研究发现,控制组小鼠在奖励去值化后减少了杠杆按压次数,显示其决策能力保持正常。相比之下,慢性压力小鼠对奖励去值化不敏感,表现出行动-结果学习的破坏和过早的习惯形成。
通过对BLA→DMS(基底外侧杏仁核-背内侧纹状体)和CeA→DMS(中央杏仁核-背内侧纹状体)路径的神经活动监测,研究人员发现,BLA→DMS路径在控制组小鼠中被奖励激活,而在压力小鼠中则被抑制,这破坏了行动-结果关联。与此相反,CeA→DMS路径在压力小鼠中逐渐激活,促进了习惯的形成。
进一步的光遗传学和化学遗传学操作进一步揭示了这些路径的功能。在无压力的小鼠学习过程中,抑制BLA→DMS路径活动会破坏其决策能力。而在压力小鼠中,激活BLA→DMS路径可以恢复其决策能力。相反,抑制CeA→DMS路径会阻止压力小鼠形成习惯,而激活CeA→DMS路径则能促进轻度压力小鼠形成习惯。
这些发现表明,慢性压力通过减少BLA→DMS介导的灵活决策能力,招募CeA→DMS路径来促进不灵活的习惯。研究结果揭示了杏仁核在平衡目标导向行为和习惯行为中的双重作用,尤其是在慢性压力状态下。
研究还指出,慢性压力可能通过改变这些大脑回路的活动,导致个体对强迫性行为(如物质使用障碍、强迫症和抑郁症等)的易感性。这为开发针对这些精神疾病的干预策略提供了新的思路和可能的治疗靶点。
通过这些发现,研究人员希望能够为精神疾病,特别是强迫症、物质使用障碍等疾病的治疗提供新的神经学理论支持,并帮助开发基于大脑回路的精准干预措施。
参考文献:Jacqueline R. Giovanniello et al, A dual-pathway architecture for stress to disrupt agency and promote habit, Nature (2025). DOI: 10.1038/s41586-024-08580-w
编辑:王洪
排版:李丽





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