日本的研究人员已经在老鼠身上发现了一条神经通路，该通路涉及处理奖励和痛苦的刺激和情境。该通路起源于一束称为中缝核的脑干神经纤维，与先前确定的起源于附近的中缝背核的奖赏/厌恶通路相反。

发表在《自然通讯》(NatureCommunications)上的研究“投射到脚间核的中缝5-羟色胺能神经元控制偏好和厌恶”可能对开发针对各种精神障碍(包括成瘾和重度抑郁症)的药物治疗具有重要意义。

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先前的研究已经表明，激活小鼠脑干中缝背核产生血清素的神经纤维会导致与奖赏相关的愉悦感。然而，选择性5-羟色胺再摄取抑制剂(SSRIs)是一种增加大脑中5-羟色胺水平的抗抑郁药，无法发挥清晰的奖赏感，也无法治疗与抑郁症相关的愉悦感丧失能力。这表明大脑中还有其他产生血清素的神经通路与奖励和厌恶感相关。

重点关注中缝中核

为了进一步研究大脑的奖赏和厌恶神经通路，北海道大学神经药理学家YuOhmura和京都大学药理学家KazukiNagayasu以及日本多所大学的同事将注意力集中在中缝正中核上。尽管该区域也是血清素能神经纤维的来源，但它并没有像它的脑干邻居中缝背核那样受到那么多的研究关注。

科学家们进行了各种各样的测试来测量小鼠血清素神经元的活性，以响应刺激和抑制中缝，通过使用检测钙离子进入的荧光蛋白，钙离子是细胞类型特定方式中神经元激活的代表.

他们发现，例如，捏老鼠的尾巴——一种令人不快的刺激——会增加中缝中部血清素神经元中的钙依赖性荧光。另一方面，给老鼠吃糖等食物会降低中缝血清素荧光的中值。此外，使用涉及光的遗传技术直接刺激或抑制中缝核会导致厌恶或寻求奖励的行为，例如避免或想留在房间里——这取决于所施加的刺激类型。

“适当处理奖励和厌恶信息对于生存至关重要。尽管中缝背核(DRN)中的5-羟色胺能神经元在奖赏处理中的关键作用已被证明，但选择性5-羟色胺再摄取抑制剂(SSRIs)缺乏奖赏效应意味着存在与DRN发挥相反作用的离散5-羟色胺能系统在处理奖励和厌恶刺激时，”研究人员写道。

“在这里，我们证明小鼠中缝核(MRN)中的血清素能神经元以与DRN血清素能神经元相反的方向处理奖励和厌恶信息。我们进一步确定了MRN血清素能神经元，包括那些投射到脚间核(5-HTMRN→IPN)的神经元，作为奖励和厌恶刺激的关键介质。此外，5-HT受体，包括脚间核中的5-HT2A受体，参与MRN血清素能神经活动的厌恶特性。

“我们的研究结果揭示了MRN血清素能神经元(包括5-HTMRN→IPN)在奖励和厌恶刺激处理中的基本功能。”

该团队还进行了测试，以发现中缝正中开启的5-羟色胺能神经纤维向何处发送信号，并发现了与脑干的脚间核的重要联系。他们还确定了该核内的血清素受体，这些受体参与与中缝血清素能活性相关的厌恶特性。

研究人员表示，需要进一步的研究来充分阐明这一途径以及其他与奖赏和厌恶情绪及行为相关的途径。

Ohmura说：“这些新见解可能会导致更好地理解精神障碍的生物学基础，在这些精神障碍中，奖励和厌恶信息的异常处理会发生，例如吸毒成瘾和重度抑郁症。”