Salk 的科学家们发现了一种分子途径，可以将威胁性的景象、声音和气味提炼成一个单一的信息：害怕。一种称为 CGRP 的分子使大脑两个不同区域的神经元能够将威胁性的感觉线索捆绑成一个统一的信号，将其标记为负面并将其传送到杏仁核，杏仁核将信号转化为恐惧。
该研究于 2022 年 8 月 16 日发表在《细胞报告》上，可能会为与恐惧相关的疾病(例如创伤后应激障碍 (PTSD) 或自闭症、偏头痛和纤维肌痛等过敏性疾病)带来新的疗法。
“我们发现的大脑通路就像一个中央警报系统，”资深作者、索尔克克莱顿基金会肽生物学实验室助理教授 Sung Han 说。“我们很高兴地发现 CGRP 神经元被所有五种感官(视觉、听觉、味觉、嗅觉和触觉)的负面感觉线索激活。识别新的威胁途径为治疗与恐惧相关的疾病提供了见解。”
大多数外部威胁都涉及多感官线索，例如野火的热量、烟雾和气味。先前的研究表明，不同的通路独立地将声音、视觉和触觉威胁线索传递到多个大脑区域。整合所有这些线索的单一途径将有利于生存，但没有人发现过这样的途径。
先前的研究还表明，杏仁核会引发行为反应并形成对环境和情绪刺激的恐惧记忆，它会接收来自它会从充满与厌恶相关的化学物质、神经肽 CGRP(降钙素基因相关肽)的大脑区域接收大量输入。
“基于这两个研究池，我们提出 CGRP 神经元，特别是在丘脑和脑干的亚区域中发现，将多感觉威胁信息传递给杏仁核，”共同第一作者，汉实验室的研究生 Shijia Liu 说.“这些电路既可以产生适当的行为反应，又可以帮助形成对威胁线索的厌恶记忆。”
该团队进行了几次实验来检验他们的假设。他们使用单细胞钙成像记录了 CGRP 神经元活动，同时向小鼠展示了多感官威胁线索，使研究人员能够确定哪种感觉模式涉及哪些神经元组。他们使用不同颜色的荧光蛋白确定了信号离开丘脑和脑干后的路径。他们还进行了行为测试来衡量记忆力和恐惧感。
总之，他们的研究结果表明，两个不同的 CGRP 神经元群——一个在丘脑，一个在脑干——投射到杏仁核的不重叠区域，形成两个不同的回路。这两个种群都通过与本地大脑网络交流来编码具有威胁性的景象、声音、气味、味道和触觉。最后，他们发现这两个回路都是形成厌恶记忆所必需的——那种告诉你“远离”的记忆。
“虽然在这项研究中使用了小鼠，但相同的大脑区域在人类中也大量表达 CGRP，”先锋基金发展主席持有人韩说。“这表明这里报告的电路也可能与威胁感知相关的精神疾病有关。”
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