Neuron｜深圳先进院解析本能恐惧反应策略个体差异的神经环路机制

本文转自【中科院深圳先进院】公众号

本能行为是物种进化过程中形成的先天且跨物种保守的行为反应模式, 对于天敌的恐惧是物种生存、繁衍、进化过程中形成的固有本能。本能恐惧神经环路的异常与多种精神疾病密切相关，包括恐怖症、焦虑症和创伤后应激障碍等。因此，深入解析本能恐惧的神经环路机制，不仅有助于阐明恐惧情感障碍的发病机理，更为临床治疗提供了重要的理论依据和潜在的干预靶点。

王立平研究员团队长期致力于包括视觉本能恐惧行为在内的本能行为的神经环路解析研究，通过神经环路标记、示踪、光遗传、药物遗传学，行为学等交叉的研究策略，团队围绕本能恐惧的皮层下通路机制解析、视觉威胁线索的神经编码特征、恐惧状态的调控作用（应激、抚触、睡眠）等，在该领域取得了一系列系统的原创性研究成果，累计发表50余篇高水平学术论文，包括Neuron、Nature Communications等，并应邀在Nature Reviews Neuroscience 等撰写综述论文。

5月9日，中国科学院深圳先进技术研究院脑认知与脑疾病研究所（以下简称“脑所”）/深港脑科学创新研究院王立平研究员、刘雪梅副研究员团队在Cell Press（细胞出版社）子刊Neuron杂志上在线发表题为“Neural Circuit Underlying Individual differences in Visual Escape Habituation”的研究论文。

现实生活中，不同个体面对同样的压力应激时个体的反应程度与反应策略均不同，导致负性情绪的程度也不同。自达尔文于1859年在《物种起源》中提出“个体差异是自然选择和物种进化的基础”这一观点以来，行为适应的神经机制研究已成为理解生物多样性和个体生存策略的生物学机制研究的关键。在面对相同威胁时，不同个体可能表现出截然不同的本能恐惧反应策略（习惯化或敏感化），这种差异源于感觉输入、大脑内在状态和既往经验的复杂交互。然而，调控个体内在状态以应对危险刺激的精确神经环路机制及其个体差异化特征的神经基础仍有待阐明。深入探究本能恐惧反应策略个体差异的神经基础，不仅能够揭示行为适应性的进化本质，对于理解环境变化下的适应性策略以及精神疾病的病理机制也具有重要的潜在理论价值和临床意义。

本研究首次系统鉴定了重复视觉威胁下逃避反应的典型个体差异的行为表型及其神经环路调控特征：持续性快速逃避（T1）和快速习惯化（T2）。T1模式依赖上丘（Superior colliculus, SC）/岛叶皮层（Insula cortex）-腹侧被盖区（Ventral tegmental area, VTA）-基底外侧杏仁核(Basolateral amygdala, BLA)神经通路；T2模式通过上丘/岛叶皮层-丘脑背内侧核（Mediodorsal thalamus, MD）-基底外侧杏仁核神经环路实现；丘脑背内侧核整合上丘和岛叶皮层信息以调控觉醒与本能恐惧反应；基底外侧杏仁核β振荡参与恐惧状态的调控。该研究结果为理解大脑内部状态、注意调节和行为适应性机制提供了重要见解。本研究揭示了个体大脑内部状态调控本能行为可塑性的神经机制，阐明了大脑内在状态在压力适应中的核心调控作用，为焦虑障碍、抑郁症和创伤后应激障碍等精神疾病的干预提供了新见解和潜在治疗靶点。

警觉状态调控本能恐惧反应策略个体差异的神经环路机制

️本文论文插图由格索普生物制图团队创作

深圳先进院王立平研究员为本文最后通讯作者，深圳先进院刘雪梅副研究员为本文第一作者和共同通讯作者；深圳先进院助理研究员赖娟以及博士后韩传亮（现香港中文大学博士后）为论文共同第一作者，该研究得到了深圳先进院脑所/深港脑科学创新研究院徐富强研究员、谭力铭研究员以及蔚鹏飞研究员的大力支持和帮助。本研究得到中国科学院战略性先导科技专项、国自然重点项目、科技创新2030-“脑科学与类脑研究”重大项目、广东省脑连接图谱重点实验室、深圳杰出人才项目等基金的支持。

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