中脑腹侧被盖区 (VTA) 的多巴胺能 (DAergic) 神经元受奖励刺激的刺激,并编码奖励预测误差以更新目标导向学习。然而,最近的数据表明,VTA DAergic 神经元在功能上是异质性的,在厌恶信号、显着性和新颖性方面发挥着新的作用,部分基于解剖位置和投射,突出了在动机行为中对 VTA DAergic 传出神经元库进行功能表征的必要性。先前的研究确定了一个由 VTA DAergic 神经元组成的中脑脚间回路,该回路投射到脚间核 (IPN),一个与厌恶、焦虑样行为和熟悉感有关的中脑区域,但最近受到了质疑。为了验证该回路的存在,我们在多巴胺转运体-Cre 小鼠系中结合了突触前靶向和逆行病毒示踪。与以前的报告一致,突触示踪显示来自 VTA 的轴突终末支配尾部 IPN;而逆行示踪显示 DAergic VTA 神经元(主要位于旁黑质区域)投射到伏隔核壳以及 IPN。为了测试 IPN 中是否存在功能性 DAergic 神经传递,我们在 C57BL/6J 小鼠的 IPN 中表达了遗传编码的 DA 传感器 dLight 1.2,并使用光纤光度法在社交和焦虑样行为期间体内测量了 IPN DA 信号。我们观察到在对新但不熟悉的同类进行社交调查期间以及在探索高架十字迷宫的焦虑开放臂期间 IPN DA 信号增加。总之,这些数据证实了 VTA DAergic 神经元向 IPN 的投射,并暗示该回路参与了动机探索的编码。
与适应性应力相关的行为是多种复杂的精神疾病不可或缺的,并且已经很好地确定血清素能信号介导了这些不良适应状态的各个方面。在这些研究中,我们试图发现先前未定义的血清素能途径的功能,该途径从插入式核(IPN)到腹侧海马(VHIPP)。采用交叉逆行和化学遗传病毒释放策略来操纵IPN-VHIPP途径的功能。我们发现电路抑制对应对策略和自然奖励相关的行为的显着影响。具体而言,除了适度影响蔗糖消耗和食物自我促进外,对IPN-VHIPP途径的抑制大大增加了应力引起的逃生行为。在抑制这种途径时,VHIPP中血清素能5-HT 2A/2C受体的激动剂激活逆转了IPN-VHIPP电路抑制对主动逃生行为的影响,从而支持了行为效应的突触机制。IPN-VHIPP抑制不会引起一般运动,焦虑相关行为和静脉内尼古丁自我给药的差异。重要的是,这些发现与这种逃生行为中对5-羟色胺的规范理解相反,表明5-羟色胺以大脑中特定于途径的方式对行为产生相反的影响。综上所述,这些发现对我们对血清素能信号传导的理解以及相关的疾病症状治疗方法具有重要意义。
