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研究背景:为了生存,机体需要根据环境灵活改变他们的行为,而当人或动物遇到危险的时候诱发恐惧情绪,以及随后做出不同的防御性行为就是机体保护自身的一种很好体现。这种恐惧情绪形成的恐惧记忆对于之后机体的健康有非常重要的影响,特别是对于人类来说,一旦形成这种恐惧记忆就很有可能患一些精神类疾病。其中创伤后应激障碍(Posttraumatic stress disorder,PTSD)就是一种人类常见的在遭受重大创伤事件后的精神疾病。由于PTSD病程较长且容易复发,严重影响患者的生命质量,很多患者会出现自残、自杀、药物滥用行为,因此PTSD患者往往会给社会造成严重负担。PTSD的本质就是形成的恐惧记忆难以忘记,因此对于恐惧记忆相关神经环路的研究十分必要。环境依赖的条件恐惧(Contextual fear conditioning,CFC)是目前常用的研究恐惧记忆的一个模型。记忆包括几个不同的过程,获得、巩固、提取、消退等,其中获得、巩固和提取又叫记忆的形成,因此了解环境依赖恐惧记忆形成不同过程的神经环路对于理解PTSD有很重要的意义。对于环境依赖恐惧记忆形成的神经环路已经有大量研究,过去的研究表明海马(Hippocampus,HPC)、基底外侧杏仁核(Basolateral amygdala,BLA)和腹内侧前额叶皮层(Ventromedial prefrontal cortex,vmPFC)等脑区以及它们之间的神经环路参与CFC恐惧记忆的形成。但是是否还有其他脑区及神经环路参与CFC恐惧记忆的形成并不是很清楚。比如与应激密切相关的脑区终纹床核(The bed nucleus of the stria terminalis,BNST)与海马之间的神经环路是怎样的,它们之间的神经环路在CFC恐惧记忆形成的不同过程中发挥着怎样的作用?为了证明该问题,本文采用神经元束路追踪的办法,结合光遗传学和化学遗传学发现HPC到BNST存在两条不同的神经环路,背侧海马(Dorsal hippocampus,DH)和腹侧海马(Ventral hippocampus,VH)到BNST均有投射,并且DH—BNST参与环境依赖恐惧记忆的提取,而VH—BNST既参与环境依赖恐惧记忆的获得,又参与环境依赖恐惧记忆的巩固和提取。该研究充实了恐惧记忆神经环路的研究,也可以为PTSD的形成提供新思路和参考。研究目的:研究HPC—BNST的神经环路在环境依赖的恐惧记忆形成中的作用。实验结果:1.HPC到BNST存在两条不同的神经环路。我们使用逆行追踪剂CTB注射在BNST发现DH脑区和VH脑区到BNST均有投射,即HPC到BNST存在两条不同的神经环路,DH—BNST和VH—BNST。2.DH—BNST神经环路不参与环境依赖恐惧记忆的获得和巩固但参与环境依赖恐惧记忆的提取。我们使用光遗传的方法分别在环境依赖恐惧记忆训练和提取时抑制DH—BNST神经环路,发现抑制DH—BNST不影响环境依赖恐惧记忆的获得,但影响环境依赖恐惧记忆的提取;并且抑制DH—BNST不影响小鼠的运动能力。我们使用化学遗传的方法在环境依赖恐惧记忆获得之后的巩固期间抑制DH—BNST神经环路,发现抑制DH—BNST不影响环境依赖恐惧记忆的巩固也不影响小鼠的运动能力。3.VH—BNST神经环路参与环境依赖恐惧记忆的获得、巩固和提取。我们使用光遗传的方法分别在环境依赖恐惧记忆获得和提取时抑制VH—BNST神经环路,发现抑制VH—BNST神经环路既影响环境依赖恐惧记忆的获得又影响环境依赖恐惧记忆的提取,但不影响小鼠的运动能力。我们使用化学遗传的方法在环境依赖恐惧记忆获得之后的巩固期间抑制VH—BNST神经环路,发现抑制VH—BNST神经环路影响环境依赖恐惧记忆的巩固。化学遗传抑制VH—BNST神经环路不影响小鼠的运动能力。实验结论:我们发现HPC到BNST存在两条不同的神经环路,DH—BNST和VH—BNST,并且这两条神经环路参与环境依赖恐惧记忆形成的不同过程。其中DH—BNST参与环境依赖恐惧记忆的提取,VH—BNST参与环境依赖恐惧记忆的获得、巩固和提取。