時間：2019-03-01 熱度：

藥物成癮是一種慢性、復(fù)發(fā)性腦疾病[1]，指習(xí)慣于攝入某種藥物而產(chǎn)生的一種依賴狀態(tài)，當(dāng)用藥被阻斷后，會引起一些特殊的癥狀即戒斷反應(yīng)。藥物成癮是一種異常的學(xué)習(xí)和記憶過程，患者對藥物有強烈的渴望和依賴性，即使經(jīng)過治療后，仍有很多因素導(dǎo)致患者復(fù)吸。這其中一個重要的原因是當(dāng)患者進入曾經(jīng)出現(xiàn)與戒斷癥狀相關(guān)的場景中時，戒斷場景可重新激活成癮記憶[2]。因此，了解戒斷場景誘導(dǎo)成癮記憶重提的神經(jīng)環(huán)路機制對有效干預(yù)藥物成癮癥狀具有重要意義。

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過去的研究發(fā)現(xiàn)，基底外側(cè)杏仁核（BLA）在戒斷場景誘導(dǎo)成癮記憶重提過程中發(fā)揮重要作用。然而，其下游神經(jīng)環(huán)路機制仍未知。復(fù)旦大學(xué)鄭平教授課題組最新的研究發(fā)現(xiàn)重新激活成癮記憶的神經(jīng)環(huán)路機制，這一重要成果于近期發(fā)表在《Science Advances》雜志上[3]。

鄭平教授

結(jié)果

1、戒斷場景可以激活杏仁核投射到前額葉皮層的神經(jīng)環(huán)路

首先，作者在邊緣前皮質(zhì)（PrL）注射熒光金（FG）逆向標(biāo)記BLA-PrL投射神經(jīng)元（圖1A），隨后通過條件性位置厭惡（CPA）行為學(xué)范式[4]發(fā)現(xiàn)，嗎啡與納洛酮匹配組小鼠表現(xiàn)出對戒斷場景有明顯的厭惡動機（圖1B），同時，BLA中c-Fos的表達(dá)水平及FG和c-Fos的共表達(dá)水平均顯著增加（圖1C）。這一結(jié)果提示了，戒斷場景能更大程度地激活嗎啡戒斷小鼠投射到PrL的BLA神經(jīng)元。

圖1 戒斷場景激活嗎啡戒斷小鼠BLA投射到PrL的神經(jīng)元

2、抑制BLA-PrL環(huán)路可抑制戒斷場景對成癮記憶的激活

接下來，作者在小鼠的BLA中注射AAV8-CaMKⅡα-eNpHR-eYFP，在PrL埋植光纖（圖2A），發(fā)現(xiàn)在CPA測試期光抑制BLA-PrL神經(jīng)環(huán)路可以明顯抑制戒斷場景對成癮記憶的激活（圖2B）。

圖2 光抑制BLA-PrL環(huán)路可明顯抑制戒斷場景對成癮記憶的激活

同時，作者借助化學(xué)遺傳學(xué)方法進一步驗證，在嗎啡戒斷小鼠BLA注射AAV-hSyn-DIO-hM4Di(Gi)-mCherry病毒，在PrL注射AAV-hSyn-mCherry-IRES-WGA-Cre病毒（圖3A），CPA測試發(fā)現(xiàn)，CNO藥物抑制組小鼠對戒斷場景未表現(xiàn)出明顯的厭惡動機（圖3B,C），這進一步表明激活BLA-PrL神經(jīng)環(huán)路，在戒斷場景對成癮記憶重提過程中的重要作用。

圖3 化學(xué)遺傳抑制BLA-PrL環(huán)路可明顯抑制戒斷場景對成癮記憶的激活

3、BLA兩種神經(jīng)元參與戒斷反應(yīng)

隨后，作者探究了在戒斷場景中嗎啡戒斷小鼠投射到PrL的BLA神經(jīng)元可塑性的變化。同樣地，他們在PrL注射FG逆向標(biāo)記BLA-PrL投射神經(jīng)元。在CPA行為學(xué)范式后，他們發(fā)現(xiàn)，嗎啡與納洛酮匹配組小鼠BLA中Arc蛋白[5]表達(dá)水平明顯升高，然而FG標(biāo)記的神經(jīng)元中Arc表達(dá)水平與其他組小鼠相比并沒有明顯區(qū)別（圖4），提示了戒斷場景并未明顯改變嗎啡戒斷小鼠投射到PrL的BLA神經(jīng)元可塑性變化。

圖4 戒斷場景未引起B(yǎng)LA-PrL神經(jīng)元中Arc蛋白表達(dá)升高

基于以上結(jié)果，作者猜測BLA中可能有兩種神經(jīng)元調(diào)控嗎啡戒斷小鼠對戒斷場景的反應(yīng)，為驗證這一猜測，他們用上述同樣地方法觀察c-Fos、Arc以及FG共表達(dá)的情況。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，將嗎啡戒斷小鼠重新置于戒斷場景時，嗎啡與納洛酮匹配組小鼠BLA中c-Fos和FG的共表達(dá)水平以及c-Fos和Arc共表達(dá)水平均顯著增加，然而FG標(biāo)記神經(jīng)元中c-Fos和Arc共表達(dá)水平無明顯變化（圖5）。即戒斷場景誘導(dǎo)投射到PrL的BLA神經(jīng)元中c-Fos表達(dá)升高，但Arc的表達(dá)無明顯變化；而在BLA另一群神經(jīng)元中c-Fos和Arc表達(dá)水平均增加。

圖5 戒斷場景誘導(dǎo)BLA另一群神經(jīng)元中Arc表達(dá)

4、PrL反饋信號參與嗎啡戒斷小鼠記憶信息重提

上述結(jié)果表明，BLA-PrL神經(jīng)環(huán)路激活后，僅僅是將信息輸送到前額葉皮層，并沒有記憶信號的提取，因此，作者推測BLA投射神經(jīng)元投射到PrL后，會引起PrL通過其投射神經(jīng)元再將信息反饋到BLA，以激活BLA另一群神經(jīng)元中Arc蛋白表達(dá)水平的增加。為驗證這一猜測，他們借助AAV病毒載體，配合光遺傳學(xué)方法（圖6A）發(fā)現(xiàn)，光抑制BLA-PrL神經(jīng)環(huán)路明顯抑制戒斷場景對Arc的激活（圖6B,C）。

圖6 抑制BLA-PrL環(huán)路可抑制戒斷場景對Arc的激活

最后，他們在小鼠的PrL注射AAV8-CaMKⅡα-eNpHR-eYFP，在BLA埋植光纖（圖7A），結(jié)果發(fā)現(xiàn)，光抑制PrL-BLA神經(jīng)環(huán)路明顯抑制小鼠對戒斷場景的厭惡動機，同時，也抑制了戒斷場景對BLA中Arc的激活（圖7B）。這些數(shù)據(jù)提示了， 抑制PrL-BLA神經(jīng)環(huán)路可以抑制戒斷場景對嗎啡戒斷小鼠記憶信號的提取。

圖7 抑制PrL-BLA環(huán)路可抑制戒斷場景對嗎啡戒斷小鼠記憶信號的提取

結(jié)論 藥物成癮是一個不容忽視的社會和精神心理問題，臨床表現(xiàn)為強迫性用藥行為和反復(fù)的復(fù)吸行為。藥物成癮者會有抑郁、社交障礙等癥狀，有的甚至?xí)l(fā)其他多種精神疾病。先前的文章證實BLA在成癮記憶重提中發(fā)揮重要作用。然而，其下游神經(jīng)環(huán)路機制仍未知。本篇文章結(jié)合神經(jīng)示蹤、光遺傳、化學(xué)遺傳等多種方法發(fā)現(xiàn)， BLA-PrL環(huán)路激活后，可引起PrL通過投射神經(jīng)元再將信息反饋到BLA，以激活BLA另一群神經(jīng)元中Arc蛋白表達(dá)水平的增加，引起成癮記憶重提。這項研究揭示了前額葉皮層作為神經(jīng)環(huán)路的樞紐在戒斷場景重新激活成癮記憶的重要作用，為有效干預(yù)成癮癥狀提供強有力的支持。

參考文獻：

[1] M. R. C. Daglish et al, Changes in regional cerebral blood flow elicited by craving memories in abstinent opiate-dependent subjects. Am. J. Psychiatry 158, 1680–1686 (2001).

[2] K. G. C. Hellemans et al, Disrupting reconsolidation of conditioned withdrawal memories in the basolateral amygdala reduces suppression of heroin seeking in rats. J. Neurosci. 26, 12694–12699 (2006).

[3] Song et al, Crucial role of feedback signals from prelimbic cortex to basolateral amygdala in the retrieval of morphine withdrawal memory.Sci. Adv.5:eaat3210(2019).

[4] M. Lucas et al, Reactivity and plasticity in the amygdala nuclei during opiate withdrawal conditioning: Differential expression of c-fos and arc immediate early genes. Neuroscience 154, 1021–1033 (2008).

[5]Y. Alaghband et al, Retrieval-induced NMDA receptor-dependent Arc expression in two models of cocaine-cue memory. Neurobiol. Learn. Mem. 116, 79–89 (2014).