生命早期社交孤立破坏社会功能及内侧前额叶皮层调控机制

该综述文章探讨了生命早期社交孤立对个体心理健康和社会功能的长期负面影响,特别聚焦于内侧前额叶皮层(mPFC)的作用。研究指出,早期的社交孤立可以造成认知障碍和社交技能损害,这些问题可能持续到成年期。结合人类和啮齿动物研究,文章提出社交孤立可能通过损害mPFC神经元发育来影响成年后的社交行为,并提出了可能的改善方案。文章为理解生命早期社交孤立如何通过影响mPFC神经发育进而损害成年后心理健康和社会功能提供了深刻洞察,为制定针对性的心理健康干预措施奠定了理论基础。

帕金森病模型大鼠内侧前额叶皮层锥体神经元NMDA受体敏感性下降

目的研究6-羟多巴胺(6-OHDA)损毁大鼠黑质致密部(SNc)后内侧前额叶皮层(mPFC)中锥体神经元NMDA受体敏感性的变化。方法应用在体细胞外电生理学记录的方法观察6-OHDA损毁大鼠SNc后,全身应用NMDA受体阻滞剂MK-801后锥体神经元放电频率的变化。结果全身应用NMDA受体阻滞剂MK-801后,PD组大鼠锥体神经元放电频率无明显变化(P>0.05)。结论帕金森病模型大鼠内侧前额叶皮层锥体神经元的NMDA受体敏感性下调。

5-羟色胺-7受体激动剂对帕金森病模型大鼠内侧前额叶皮层锥体神经元兴奋性的影响

目的探讨5-羟色胺(5-hydroxytryptamine,5-HT)-7受体对帕金森病(Parkinson's disease,PD)模型大鼠内侧前额叶皮层(medial prefrontal cortex,m PFC)中锥体神经元兴奋性的影响。方法以正常大鼠和6-羟多巴胺单侧损毁黑质致密部建立的PD模型大鼠为研究对象,采用在体细胞外生物电记录的方法,观察5-HT7受体激动剂AS 19对m PFC中锥体神经元电活动的影响。结果无论是体循环还是局部给予AS 19都能引起正常大鼠m PFC锥体神经元呈现兴奋、抑制和不变3种形式的反应,而总体反应是兴奋,而且AS 19引起的抑制效应能被GABAA受体拮抗剂picrotoxinin反转。对于PD模型大鼠,AS 19全身给药也能使m PFC锥体神经元产生3种反应,总体反应是兴奋,但产生兴奋所需的药物累积剂量明显比正常大鼠高,且抑制效应只能被picrotoxinin部分反转,局部应用AS 19不改变模型鼠m PFC锥体神经元的放电。结论 m PFC锥体神经元的活动直接或间接地受到5-HT7受体的调控,而黑质-纹状体通路的变性会引起这些神经元对AS 19的反应性降低。

5-羟色胺-7受体激动剂对大鼠内侧前额叶皮层锥体神经元电活动的影响

目的:探讨5-羟色胺-7(5-hydroxytryptamine-7,5-HT7)受体对内侧前额叶皮层(medial prefrontal cortex,mPFC)中锥体神经元电活动的影响。方法:以大鼠为研究对象,采用在体细胞外生物电记录的方法,观察mPFC锥体神经元电活动的变化。结果:静脉给予累积剂量的(40～640μg/kg)5-HT7受体激动剂AS19后,对大鼠mPFC中锥体神经元的电活动产生兴奋、抑制和不变3种不同的影响。无论是体循环,还是mPFC局部微量注射AS19(0.08μg/100 nl),锥体神经元的总体反应都是兴奋的,而体循环给予AS19所引起的抑制效应能够被γ-氨基丁酸A型受体拮抗剂picrotoxinin(2 mg/kg)反转。静脉给予picrotoxinin能兴奋所有记录到的锥体神经元;静脉注射picrotoxinin后,再局部给予AS19能够进一步增加所记录到的神经元的放电频率。结论:mPFC锥体神经元的活动直接或间接地受到5-HT7受体的调控。

背外侧-腹内侧前额叶皮层神经回路异常介导抑郁的研究进展

抑郁症是一种常见、易复发的精神障碍,已成为学习工作失能、自杀等的主要原因。据世界卫生组织调查显示,抑郁症目前已经成为世界第四大疾病,预计到2020年将上升为仅次于冠心病的人类第二大负担疾病。中国人群中重症抑郁症的患病率逐年上升,已高达6%[1]。重症抑郁症终身患病的概率为17%,其中有10%～15%面临自杀的危险[2]。因此。

丘脑背内侧核损毁对帕金森病大鼠内侧前额叶皮层电活动的影响

目的:探讨丘脑背内侧核(MD)损毁对帕金森病(PD)模型大鼠内侧前额叶皮层(m PFC)锥体神经元电活动的影响,阐明MD在PD病理生理过程中的作用。方法:以6-羟基多巴胺(6-OHDA)脑内注射损毁黑质致密部(SNc)复制PD大鼠模型,在大鼠脑中注射鹅膏蕈氨酸(IBO)损毁MD。将24只雄性SD大鼠随机分为正常组、SNc损毁组(PD模型组)、MD损毁组(MD中注射IBO)和SNc+MD联合损毁组(SNc损毁后1周损毁同侧MD),每组6只。酪氨酸羟化酶免疫组织化学染色观察各组大鼠SNc和腹侧被盖区(VTA)中多巴胺神经元数量,尼氏染色判断电生理记录点的位置和MD损毁情况。观察各组大鼠m PFC中锥体神经元的放电频率、放电间隔(ISI)的变异系数和放电形式。结果:注射6-OHDA后,PD模型组大鼠损毁侧SNc中多巴胺神经元完全消失,同侧VTA中多巴胺神经元数较对侧明显减少(P<0.01);与正常组比较,SNc损毁组大鼠m PFC锥体神经元的放电频率明显升高(P<0.05),放电形式趋于爆发式活动(P=0.001),平均ISI变异系数增加(P<0.01);MD损毁2周后,SNc损毁组大鼠m PFC锥体神经元的放电频率较正常组明显增加(P<0.01),爆发式放电增多(P<0.01),平均ISI的变异系数增加(P<0.01);与正常组比较,SNc+MD联合损毁组大鼠m PFC锥体神经元的放电频率差异无统计学意义(P>0.05),爆发式放电增多(P<0.01),平均ISI的变异系数增加(P<0.01)。结论:MD对m PFC神经元的活动起重要的调节作用,MD的功能改变可能是PD病理生理过程中m PFC神经活动改变的重要原因之一。

恐惧记忆的形成对大鼠内侧前额叶皮层ECoG的影响

目的记录并分析大鼠在穿梭实验恐惧记忆形成前后内侧前额叶皮层的皮层脑电(Electrocorticogram,ECoG)的变化特征,揭示恐惧记忆的形成对内侧前额叶皮层ECoG的影响。方法通过穿梭实验诱导出大鼠对厌恶刺激的恐惧记忆,在恐惧记忆形成前后分别记录大鼠处于清醒和浅麻醉状态下内侧前额叶皮层的ECoG,分析ECoG频率谱、功率谱的变化特征。结果不论大鼠是处于清醒状态还是浅麻醉状态,恐惧记忆形成前后ECoG的总功率没有显著性差异(P>0.05)。尽管恐惧记忆的形成对于浅麻醉状态下的ECoG的频率谱没有显著性改变(P>0.05),但恐惧记忆的形成对于清醒状态下的ECoG的频率谱具有显著性的影响(P<0.05):表现为θ波比例显著减少(P<0.05),β波比例显著增加(P<0.05)。实验结果提示穿梭实验恐惧记忆的形成使清醒状态下的大鼠的内侧前额叶皮层处于兴奋状态。

帕金森病模型大鼠内侧前额叶皮层中间神经元电活动的增强

目的研究帕金森病(PD)模型大鼠内侧前额叶皮层(mPFC)中γ-氨基丁酸(GABA)能中间神经元放电频率和放电形式的变化。方法应用在体细胞外电生理学记录的方法观察6-羟多巴胺(6-OHDA)损毁大鼠黑质致密部(SNc)后,mPFC中间神经元自发电活动的变化。结果 PD模型大鼠中间神经元的放电频率显著降低(P<0.001),使其从(11.95±0.81)Hz降至(7.28±0.78)Hz,放电形式趋向爆发(P<0.01)。结论单侧黑质-纹状体通路损毁对内侧前额叶皮层中间神经元的电活动有显著影响。

帕金森病模型大鼠内侧前额叶皮层GABA中间神经元的电活动变化及5-HT7受体的作用

目的 探讨帕金森病(Parkinson’s disease, PD)模型大鼠内侧前额叶皮层(mPFC)γ-氨基丁酸(GABA)中间神经元电活动的变化及5-HT7受体激动剂AS19在其中的作用。方法 选用成年健康的雄性SD大鼠(SPF级,6~8周龄)共66只,随机分为假手术组(n=36)和PD模型组(n=30),以6-羟基多巴胺(6-OHDA)单侧黑质致密部损毁建立PD模型。采用细胞外记录和细胞旁标记方法,记录大鼠mPFC中GABA中间神经元电活动,同时观察5-HT7受体激动剂AS19全身和局部给药对假手术和PD模型大鼠mPFC内GABA中间神经元放电频率的影响。结果 PD模型组大鼠mPFC中GABA中间神经元的平均放电频率明显低于假手术组[(4.91±0.60)Hz vs(7.35±1.05)Hz,P<0.05]。在假手术组大鼠,累积剂量的AS19(40~640μg/kg, i.v.)对mPFC内GABA中间神经元活动产生的总体效应是兴奋的(P<0.05),产生显著兴奋所需的AS19剂量为320μg/kg(P<0.05),mPFC内局部给予AS19(0.01μg/0.1μl)对GABA中间神经元无明显兴奋作用。在PD模型组大鼠,静脉给予相同累积剂量的AS19(40~640μg/kg, i.v.)产生的总体效应也是兴奋的(P<0.05),不同的是其剂量依赖性的兴奋作用在80μg/kg时即差异具有统计学意义(P<0.05),且局部给予相同剂量的AS19(0.01μg/0.1μl)可明显兴奋mPFC内GABA中间神经元(P<0.05)。结论 PD模型大鼠mPFC内GABA中间神经元放电频率降低。5-HT7受体激活所产生的mPFC内GABA能中间神经元兴奋效应在PD模型大鼠更为明显。

丘脑背内侧核损毁对大鼠内侧前额叶皮层神经元电活动的影响

目的探讨丘脑背内侧核(MD)损毁对大鼠内侧前额叶皮层(mPFC)中神经元电活动的影响。方法实验大鼠随机分成正常组(n=15)和MD损毁组(n=15),MD损毁后2周,采用在体细胞外生物电记录的方法,观察mPFC中锥体神经元以及中间神经元的放电频率、变异系数以及放电形式的变化。结果与正常组大鼠相比,损毁MD后,大鼠mPFC中锥体神经元的放电频率较正常组显著增加,且差异具有统计学意义(P<0.001),放电形式更趋于爆发式活动;而mPFC中间神经元的放电频率在MD损毁后明显降低,与正常组相比差异有统计学意义(P<0.05),且放电形式趋向于不规则。结论 MD损毁对大鼠mPFC锥体及中间神经元的电活动均有显著影响,表明MD对mPFC的功能活动可能起到重要的调节作用。

帕金森病模型大鼠背内侧前额叶皮层锥体神经元电活动增强

目的研究6-羟多巴胺(6-OHDA)损毁大鼠黑质致密部(SNc)后背内侧前额叶皮层(dorsal mPFC)中锥体神经元放电频率和放电形式,以及5-HT1A受体敏感性的变化。方法应用在体细胞外电生理学记录的方法观察6-OHDA损毁大鼠SNc后,背内侧前额叶皮层锥体神经元自发电活动以及局部应用5-HT1A受体激动剂8-OH-DPAT后锥体神经元放电频率的变化。结果实验组大鼠锥体神经元的放电频率显著升高(P<0.001),使其从(0.52±0.10)Hz升至(1.25±0.20)Hz,放电形式趋向爆发(P<0.001);局部应用5-HT1A受体激动剂8-OH-DPAT后锥体神经元的放电频率无变化(P>0.05)。结论帕金森病模型大鼠背内侧前额叶皮层锥体神经元的电活动显著增强,5-HT递质系统失调。

肝性脑病大鼠内侧前额叶皮层GABA能中间神经元电活动的变化

目的研究肝性脑病(HE)模型大鼠内侧前额叶皮层(mPFC)GABA能中间神经元放电频率和放电形式的变化。方法应用在体细胞外电生理学记录的方法,观察HE模型大鼠mPFC GABA能中间神经元自发电活动的变化。结果 HE模型大鼠与假手术组比较,GABA能中间神经元的放电频率从(8.33±0.75)Hz减至(3.89±0.37)Hz(P<0.05),爆发式放电从14.29%增加至44.44%(P<0.05)。结论 HE状态下大鼠mPFC GABA能中间神经元的电活动有明显变化。

帕金森病模型大鼠背内侧前额叶皮层锥体神经元电活动及5-羟色胺1A受体敏感性变化

目的研究6-羟多巴胺(6-OHDA)损毁大鼠黑质致密部(SNc)后背内侧前额叶皮层(dorsal mPFC)中锥体神经元放电频率和放电形式以及5-羟色胺(HT)1A受体敏感性的变化。方法应用在体细胞外电生理学记录的方法观察6-OHDA损毁大鼠SNc后,背内侧前额叶皮层锥体神经元自发电活动以及局部应用5-HT1A受体激动剂8-OH-DPAT后锥体神经元放电频率的变化。结果实验组大鼠锥体神经元的放电频率显著升高(P<0.001),使其从(0.52±0.10)Hz升至(1.25±0.20)Hz,放电形式趋向爆发(P<0.001);局部应用5-HT1A受体激动剂8-OH-DPAT后锥体神经元的放电频率无变化(P>0.05)。结论帕金森病(PD)模型大鼠背内侧前额叶皮层锥体神经元的电活动显著增强,5-HT递质系统失调。

脑室内注射5,7-双羟色胺对内侧前额叶皮层锥体神经元5-HT_(1A)受体敏感性的影响

目的：探讨脑室内注射5，7-双羟色胺（5，7-DHT）对内侧前额叶皮层（mPFC）锥体神经元5-羟色胺-1A（5-HT1A）受体敏感性的影响，阐明5-HT1A受体对锥体神经元电活动的作用。方法：36只雄性SD大鼠随机分为假手术组（n＝21）和5，7-DHT损毁组（n＝15）。损毁组大鼠脑室内注射5，7-DHT，假手术组大鼠脑室内注射同等剂量生理盐水，2组大鼠静脉注射不同剂量（0.5～128.0μg·kg-1）5-HT1A受体激动剂8-OH-DPAT，采用体细胞外电生理学方法观察mPFC中锥体神经元放电频率的变化，并静脉注射5-HT1A受体拮抗剂 WAY100635，观察损毁组大鼠对5，7-DHT激动剂和拮抗剂的敏感性，并与假手术组进行比较。结果：在假手术组中，不同剂量（0.5～128.0μg·kg-1）8-OH-DPAT对大鼠锥体神经元的放电频率均产生兴奋-抑制式的影响，这些神经元在低剂量（0.5～32.0μg·kg-1）时被兴奋，放电频率增加（P＜0.05）；而在高剂量（128.0μg·kg-1）时则被抑制，放电频率减少。在损毁组中，不同剂量（0.5～128.0μg·kg-1）8-OH-DPAT剂量依赖性地抑制大鼠锥体神经元的电活动（df＝5，F＝3.44，P ＝0.003），即放电频率减少，未见兴奋-抑制效应；WAY10035可以反转8-OH-DPAT的抑制作用。结论：脑室内注射5，7-DHT可使大鼠mPFC锥体神经元5-HT1A受体敏感性降低。

肝癌模型大鼠内侧前额叶皮层GABA能中间神经元电活动变化

目的:研究肝癌模型大鼠内侧前额叶皮层(mPFC)GABA能中间神经元放电频率和放电形式的变化。方法:应用在体细胞外电生理学记录的方法观察肝癌模型大鼠mPFC GABA能中间神经元自发电活动的变化。结果:肝癌模型大鼠GABA能中间神经元的放电频率明显增加(P<0.01),使其从(5.56±0.66)Hz增至(9.24±0.53)Hz,放电形式趋向爆发(P<0.01)。结论:肝癌对大鼠mPFC GABA能中间神经元的电活动影响明显。

帕金森病大鼠内侧前额叶皮层神经元电活动及5-HT1A受体表达的变化

目的：探讨帕金森病（PD）模型大鼠内侧前额叶皮层（mPFC）神经元电活动及5-HT1A受体表达的变化。方法：采用玻璃微电极细胞外记录的方法,在体观察6-OHDA单侧损毁大鼠黑质致密部（SNc）后,mPFC中锥体神经元放电频率和放电形式的变化;采用免疫组织化学SP法,观察PD大鼠mPFC中神经元5-HT1A受体表达的变化。结果：与对照组相比,PD大鼠mPFC锥体神经元平均放电频率显著增加、变异系数明显增大、具有爆发式放电的神经元比例显著增多。PD组大鼠损毁侧mPFC 5-HT1A受体阳性细胞明显稀疏;对照组大鼠mPFC的Ⅱ-Ⅵ层均表达较丰富的5-HT1A受体阳性细胞;PD大鼠mPFC的Ⅱ层表达也较丰富,但Ⅱ-Ⅵ层表达明显稀疏。结论：PD时mPFC神经元上的5-HT1受体功能失调,mPFC中的锥体神经元呈过度活动。

恐惧记忆的形成对大鼠内侧前额叶皮层局部场电位的影响

根据大鼠恐惧记忆形成前后不同时间段局部场电位的变化特征,研究恐惧记忆的形成对内侧前额叶皮层局部场电位的影响。选取健康成年雄性SD大鼠8只,利用脑立体定位仪将微丝电极植入到大鼠的内侧前额叶皮层;手术恢复后1周,在清醒状态下,通过穿梭恐惧记忆训练诱导出大鼠的恐惧记忆。借助Cerebus神经信号记录系统,记录大鼠在清醒状态下恐惧记忆形成前和恐惧记忆形成后6 h及1、2、3、4、5、6 d的内侧前额叶皮层的局部场电位信号,并采用Neuroexplorer软件分析局部场电位信号。以功率谱密度和功率百分比参数为指标,对恐惧记忆形成前后的总功率和不同时间状态下的各频段(δ:1~3 Hz,θ:4~7 Hz,α:8~13 Hz,β:14~30 Hz,γ:31~100 Hz)功率百分比进行方差分析。实验结果显示,恐惧记忆形成后6 h,θ波和β波的功率百分比较恐惧记忆形成前具有显著性差异(P=0.017,P=0.017),θ波较恐惧记忆形成前功率百分比增加,β波较恐惧记忆形成前功率百分比降低;另外,恐惧记忆形成后第1、2 d,δ波的功率百分比较恐惧记忆形成前具有显著性差异(P=0.03,P=0.049),γ波的功率百分比较恐惧记忆形成前具有显著性差异(P=0.013,P=0.019)。研究表明,恐惧记忆的形成对内侧前额叶皮层神经信息处理的模式产生显著性的影响。

抑郁症大鼠内侧前额叶皮层PNNs表达及GABA能神经元功能改变

目的:探究慢性不可预见性温和应激(CUMS)诱导的抑郁模型大鼠内侧前额叶皮层(mPFC)中神经元周围基质网络(PNNs)与γ-氨基丁酸(GABA)能神经元功能的变化。方法:将28只大鼠随机分为两组,模型组采取CUMS建立抑郁模型,对照组不做任何处理。采用免疫荧光双标技术检测PNNs密度以及PNNs与小清蛋白(PV)双标阳性神经元(PNNs+PV+)占PV阳性(PV+)神经元百分比;Western印迹法检测大鼠PNNs主要组分蛋白聚集蛋白聚糖(Aggrecan)、短小蛋白聚糖(Brevican)、GABA主要合成酶谷氨酸脱羧酶67(GAD67)的蛋白表达。结果:模型组mPFC脑区PNNs密度及PNNs+PV+神经元占PV+神经元百分比较对照组均降低,差异具有统计学意义(P<0.05);模型组mPFC脑区中Aggrecan、Brevican及GAD67蛋白表达水平较对照组减少,差异有统计学意义(P<0.01)。结论:慢性不可预见性温和应激造模的抑郁症模型大鼠mPFC脑区PNNs表达及GABA主要合成酶GAD67蛋白表达水平下降。

不同时长应激对大鼠抑郁样行为及内侧前额叶皮层CB1及GluA1表达的影响

目的:探究不同时间内慢性不可预见性温和应激(CUMS)诱导的抑郁模型大鼠内侧前额叶皮层(mPFC)中大麻素受体CB1与AMPA受体亚基GluA1的变化。方法:将30只大鼠随机分为3组,3周模型组给予3周CUMS法造模,4周模型组给予4周CUMS造模,对照组不做任何处理。进行糖水偏爱、新颖抑制摄食和强迫游泳实验来检测各组大鼠行为学的变化,通过Western blot技术检测mPFC脑区突触体中CB1和GluA1蛋白表达。结果:与对照组相比,大鼠经历4周CUMS后糖水偏爱率降低、新颖抑制摄食测试中摄食潜伏期延长,强迫游泳测试中不动时间增加,而经历3周CUMS后大鼠行为学较对照组无明显差异,提示4周CUMS后抑郁大鼠造模成功。4周CUMS应激后可降低4周模型组mPFC脑区突触体中CB1及GluA1蛋白表达水平(P<0.05),而3周模型组CB1及GluA1表达水平和对照组无明显差异。结论:4周应激后制备抑郁动物模型大鼠最为稳定,慢性应激导致的抑郁与mPFC脑区中CB1和GluA1表达密切相关。