已有研究表明,杏仁核在动物的防御反应调控中起着关键性的作用,杏仁核功能失调是导致恐惧和焦虑症的主要病因。进一步的研究发现,杏仁核中单胺类神经调质稳态水平的改变,会导致恐惧和焦虑症,因此,临床上常使用针对单胺类递质系统的药物,来治疗恐惧和焦虑症。去甲肾上腺素是一种单胺类神经调质,长久以来被认为在动物恐惧和焦虑过程中会过量释放,但对于去甲肾上腺素和肾上腺素能受体在巴甫洛夫防御反应中的作用和神经调控机制,目前仍所知甚少。有研究发现,外侧杏仁核中的去甲肾上腺素,对于巴甫洛夫防御反应中恐惧记忆的获得,起着关键性的作用;但对于恐惧记忆的表达则没有影响。而中央杏仁核也同样接受大量去甲肾上腺素能的神经支配,但有关中央杏仁核去甲肾上腺素的生理作用和神经调控机制,则尚未见有报道。由于中央杏仁核是杏仁核的主要输出核团,主要负责对于厌恶性刺激的防御性反应,我们推测,去甲肾上腺素可通过作用于中央杏仁核,来调节防御反应中恐惧记忆的表达。为了探索这一问题,我们结合药理学、行为学、免疫组织化学等实验手段,研究中央杏仁核去甲肾上腺素对巴甫洛夫防御反应中恐惧记忆的调节作用。并在此基础上,进一步使用“特异性设计药物激活设计受体(Designer Receptors Exclusively Activated by Designer Drugs,DREADDs)”这一化学遗传学技术,研究中央杏仁核内部兴奋性和抑制性作用的平衡对于条件性恐惧记忆表达的影响,以及蓝斑释放至中央杏仁核的去甲肾上腺素对动物防御性反应中恐惧记忆的调控作用。研究发现:1.在大鼠防御反应的恐惧记忆表达中,腹腔注射去甲肾上腺素β-ARs拮抗剂Propranolol会降低动物的防御反应;而注射去甲肾上腺素β-ARs激动剂Isoproterenol或者β2-ARs激动剂Procaterol则升高防御反应;注射去甲肾上腺素α1-ARs拮抗剂Prazosin也升高防御反应。2.在大鼠防御反应的恐惧记忆表达中,如在中央杏仁核直接注射去甲肾上腺素β-ARs拮抗剂Propranolol也会降低动物的防御反应;但注射去甲肾上腺素β-ARs激动剂Isoproterenol或者β2-ARs激动剂Procaterol却无影响;注射α1-ARs激动剂Cirazoline会降低防御反应,而注射α1-ARs拮抗剂Terazosin则会升高防御反应;此外,注射去甲肾上腺素也会增加防御反应。3.在化学遗传学实验中,和前面的药理学结果相一致,通过hM3Dq受体激活或者hM4Di受体抑制蓝斑去甲肾上腺素能支配中央杏仁核的轴突末端,在巴甫洛夫防御反应记忆表达测试之前,腹腔注射或者中央杏仁核脑区特异性注射CNO,可分别显著性增加或者降低大鼠僵直反应。4.在化学遗传学实验中,与对照组相比,在长时程记忆表达测试中,兴奋性(hM3Dq)DREADDs组大鼠的僵直水平显著性降低,而抑制性(hM4Di)DREADDs组大鼠的僵直水平反而显著性增加。综上所述,我们的研究表明,改变中央杏仁核去甲肾上腺素的稳态,将显著改变由条件性威胁引发的防御反应的表达;推测这是由于从蓝斑去甲肾上腺素能神经元到中央杏仁核的投射,激活了中央杏仁核肾上腺素能受体,从而双向调控应对威胁刺激的条件性防御反应的表达。