自主运动对长期社会击败导致社会行为异常的影响及多巴胺系统的调节机制

来源 :陕西师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:baogehaohao
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
背景:应激性精神障碍的研究及治疗一直是神经科学的热点问题。在人类或啮齿类动物中,不可避免的会遭受长期的、重复的、强烈的社会击败应激,严重影响个体身心健康。在社会交往中,长期处于从属地位会导致个体出现持续性的社交回避、社会互作缺陷等社会行为异常,且该问题因药物治疗成本、副作用和复发率较高等原因仍未被很好的解决。近些年,模拟人类社会欺凌的长期社会击败应激模型(Chronic social defeat stress,CSDS)成功建立,为相关机制研究奠定了基础。运动因其成本低且无副作用逐渐成为治疗精神类疾病的重要干预策略。然而运动自主性不强,缺乏运动成为了限制运动治疗精神疾病的根本原因之一。因此,开展调节自主运动的神经生物学机制的研究刻不容缓。此外,自主运动能否改善CSDS导致的社会行为异常尚不清楚?研究发现大约1/3的个体在CSDS后不会表现出应激易感性,而不同的运动动机的个体是否对CSDS具有不同的易感性需要进一步研究?个体是否选择主动锻炼与动机相关,而社会交往的欲望也与动机相关。中脑边缘多巴胺(Dopamine,DA)系统在动机和奖赏中非常重要,但直接调控DA能神经元能否改变自主运动水平尚未得到实验证实。DA及其受体功能紊乱是精神类疾病发生的重要原因。但是CSDS导致的社会行为异常的脑区机制还存在不一致性,自主运动是否通过中脑边缘DA系统改善及干预社会行为异常及其神经环路机制还需要进一步的研究。目的:本课题以野生型小鼠和DAT-Cre小鼠为实验动物,以CSDS为建模方式,以自主跑轮运动(Voluntary wheel running,VWR)为干预手段,运用Western Blot、免疫荧光、药理学、化学遗传学、在体光纤记录、膜片钳等技术手段,探究自主运动对CSDS导致的社会行为异常的影响及DA系统的调节机制。方法:1.通过10 d的CSDS建立应激模型,对CSDS易感小鼠进行三周的VWR治疗。通过三箱社交测试及社会互作测试检测,三周自主运动对CSDS易感小鼠的社会性、社会偏好及社会互作的影响;免疫荧光检测酪氨酸羟化酶(Tyrosine hydroxylase,TH)在腹侧被盖区(Ventral tegmental area,VTA)阳性神经元数量的表达;Western Blot检测TH在VTA及DA受体在内侧前额叶皮质(Medial prefrontal cortex,mPFC)、伏隔核(Nucleus accumbens,NAc)的表达,NAc 壳部微注射D2受体(D2R)拮抗剂Raclopride检测D2R在社会行为异常中的调节作用。2.通过VWR将野生型小鼠分为高自主跑轮运动(High voluntary wheel running,HVR)组和低自主跑轮运动(Low voluntary wheel running,LVR)组后,分别进行10 d的CSDS应激,社会回避测试检测小鼠的易感性和耐受性;Western Blot和免疫荧光检测不同组小鼠VTA的TH水平;DREADDs方法研究激活或者抑制VTA的DA神经元能否改变自主运动水平及对CSDS的易感性。3.为了进一步研究神经环路机制,通过VWR将DAT-cre小鼠分为HVR和LVR小鼠。通过在体光纤记录系统结合对DA敏感的荧光蛋白工具病毒技术,研究HVR和LVR小鼠在接触跑轮时mPFC的DA信号的差异;DAT-Cre小鼠进行DREADDs病毒注射特异性调控VTA-mPFC的DA神经元;膜片钳和c-Fos分别在体外和体内检测CNO对VTA的激活情况;DREADDs方法研究激活或者抑制VTA-mPFC的DA神经元能否改变自主运动水平及对CSDS的易感性。结果:1.自主运动改善CSDS导致的社会行为异常:三周的VWR可以改善CSDS导致易感小鼠出现的社会偏好损伤和社会互作缺陷;CSDS降低了 VTA的TH水平和NAc壳部D2R水平,且VWR可以恢复这些变化,但对NAc核部的D1受体(D1R)和mPEC脑区的D1R和D2R没有显著影响;此外,我们发现在NAc壳部微注射D2R拮抗剂可阻断VWR对CSDS小鼠社会行为异常的改善作用。2.不同的自主运动水平对小鼠社会应激易感性的影响:小鼠被成功的分为HVR组和LVR组;LVR小鼠出现对CSDS的高易感性,而HVR小鼠出现对CSDS的高耐受性;LVR小鼠的VTA中TH水平较低,CSDS很容易降低其TH水平,在HVR小鼠VTA中TH水平较高,且暴露于CSDS后保持稳定;DRESDDs方法激活LVR小鼠VTA中DA神经元可增加VWR水平及对CSDS的耐受性,抑制HVR小鼠VTA中DA神经元可降低VWR的水平并导致对CSDS的易感性。3.不同的自主运动水平的DAT-cre小鼠对应激的易感性及其神经环路机制:通过VWR可以将DAT-Cre小鼠成功的分为HVR和LVR小鼠;HVR小鼠在接触跑轮时mPFC的DA的信号明显高于LVR小鼠;用DREADDs方法特异性调控DAT-Cre小鼠的VTA-mPFC神经环路的DA神经元,激活该环路可增加LVR小鼠的自主运动水平增加对CSDS的耐受性,抑制该环路可减少HVR小鼠的自主运动水平增加对CSDS的易感性。结论:1.自主运动可以改善CSDS导致的社会行为异常,其机制与VTA的TH和NAc壳部的D2R有关。2.不同自主运动水平的小鼠的VTA的TH水平不同可能是导致不同自主运动水平小鼠不同应激易感性的原因。3.DREADDs方法激活LVR小鼠VTA的DA神经元可以增加自主运动水平及对CSDS的耐受性;抑制HVR小鼠VTA的DA神经元可以减少自主运动水平及增加对CSDS的易感性。表明VTA的DA神经元直接参与调控了自主运动水平及对应激的易感性。4.不同自主运动水平的小鼠在mPFC脑区的DA信号存在差异,可能是导致运动水平差异及对应激易感性的原因。5.DREADDs方法激活LVR小鼠VTA-mPFC的DA神经元可以增加自主运动水平及对CSDS的耐受性;抑制HVR小鼠VTA-mPFC的DA神经元可以减少自主运动水平及增加对CSDS的易感性。表明VTA-mPFC的DA直接调控自主运动水平和对CSDS的易感性综上所述,CSDS可以导致小鼠出现社会偏好、社会互作缺陷,及不同运动水平的小鼠经历CSDS后其易感性不同;自主运动可以改善小鼠的社会行为异常。而这些影响是由VTA、NAc壳部、及VTA-mPFC的DA神经元所介导的。VTA的TH水平、NAc壳部的D2R水平可能是自主运动改善CSDS导致的社会行为异常的关键靶点。VTA-mPFC的DA神经元可能是不同水平自主运动预测CSDS导致的易感性差异的重要神经环路。
其他文献
算子谱理论是算子理论的重要研究领域.由于物理学、量子力学、工程技术等学科中的许多问题都能够转化为算子方程(例如,代数方程、微积分方程等)的求解问题,而这类问题的求解与算子的特征值紧密相关.因此,对算子谱理论的研究将具有重要的意义.算子谱结构的研究是谱理论中的一个热门课题,充分掌握算子谱的结构特征,有助于求解算子方程等相关问题.在无限维空间中,算子的谱结构是相对复杂的,依照算子值域的闭或不闭、零度和
随着空间探测技术的发展,火星探测成为类地行星研究的热点和焦点,极大地推动了多种学科的发展。风沙地貌过程是现代火星最普遍最活跃的地貌过程,蕴含火星地表过程、环境和演化历史的丰富信息。本文着眼于火星沙丘地貌,力图通过系统分析不同环境条件下沙丘地貌的类型、分布、格局和物质组成等特征,揭示沙丘地貌的成因及其对环境的反映。利用覆盖火星全球的高分辨率遥感影像,在地理信息系统软件的支持下,从全球尺度上分析沙丘地
白铁矿FeS2是一种无磁性的半导体。由于以前的研究结果给出了较小的带隙值,使得它一直被认为是恶化黄铁矿光伏性能的不利杂质。近年来,大量的理论和实验表明白铁矿带隙并不低于黄铁矿,稳定性与黄铁矿相似,并且它本身具备非常优异的性能,例如高的吸收系数,优异的热电性能,良好的锂离子和钠离子储存性能,较大的扩散系数,突出的电化学水氧化性能等等。因此,白铁矿的应用范围逐渐被拓宽。本文采用基于密度泛函理论的第一性
当电磁波入射到金属结构上时,金属结构当中的自由电子与入射的电磁波产生相互耦合,并在金属结构表面形成共振的近场电磁波,这种现象在光学中称为表面等离激元(Surface Plasmon,SP)。SP具有耦合作用强和高度局域化的光学特性,与SP密切相关的电磁共振强烈地依赖于具体的微纳结构。因此,SP提供了在亚波长尺度上控制光的可能性。通常,可以通过改变微纳结构的几何尺寸、形状和材质来控制SP的共振特性,
气泡在许多领域有着重要的应用,如声空化现象、海洋工程中螺旋桨的侵蚀、化学工程中声化学反应速度的有效调控、医学超声包膜气泡等。自声空化现象被发现之后就引起了研究人员的广泛关注,并迅速成为流体力学、超声学、物理学、声化学等学科的热门课题。在实际工程应用中,空化气泡通常是以泡群或者空化云形式存在的,是一个多泡体系的问题,在气泡之间存在着极其复杂的耦合作用,这种耦合作用及历史中不清晰,探索气泡之间的耦合作
经典的计算机网络利用线路相互连接,网络拓扑结构固定。为了应对一些特殊的情况,作为无线自组织网络其中之一的移动机会网络应用而生。区别于传统计算机网络,移动机会网络的通讯方式是依靠网络中每一个终端节点的随机移动完成。源节点携带消息在一定区域内运动,当与任意邻居节点相遇的时刻,创造了短暂的通讯时机,移动机会网络路由的研究核心就是作为节点的终端相互之间的通讯机制。常规移动机会网络通讯机制研究的重心在一般体
由于具有独特的表面等离激元特性,金属微纳结构能够产生光异常透射、光增强吸收及光学手性等新颖的光学现象。光异常透射现象可以应用在滤波器、偏振器件和近场光学等领域,研究者探究了圆形及三角形纳米孔结构、纳米狭缝结构等的光学透射特性,但这些结构的透射光谱都表现出较窄的透射峰,限制了其在宽频滤波器中的应用;光的增强吸收对光伏电池、超级透镜和热成像等应用具有重要的研究价值,纳米棒阵列结构、金属/介质叠层结构及
随着物联网、云计算、大数据等新型网络形态和服务环境的兴起,越来越多的密码系统被应用于诸如移动设备等安全性较差的场合,攻击者能通过各种边信道攻击(如时间攻击、电源耗损、冷启动攻击及频谱分析等)获得系统秘密信息的内部状态,我们把这种攻击称为密钥泄露攻击。在密钥泄露攻击下,密码系统的密钥泄露事件频频发生。因此,设计抵抗密钥泄露攻击的可证明安全公钥密码方案,是当前密码学研究领域的一个重要研究方向。身份基密
模糊集在多属性决策问题中起着非常重要的角色。直觉模糊集是模糊集的扩展,它引入了非隶属度,满足隶属度和非隶属度之和不大于1。作为直觉模糊集的一种推广,图片模糊集由元素的三个隶属度组成,分别称为肯定隶属度,中立隶属度和否定隶属度,以使它们的总和不大于1。在已有关于图片模糊集的文献中,研究者成功开发了几种算法来解决聚类、模糊推理和决策等不同的问题。然而,模糊集理论、直觉模糊集理论和图片模糊集理论只能解决
强激光场作用下的原子与分子电离研究是当前强场物理的研究热点之一,强场电离也是强场现象的基础。随着激光技术发展,人们已经可以实施更复杂的操控,比如分子的准直和取向。计算能力的进步,也允许人们进行更高维度的模拟。由于分子自身包含更丰富的结构特性,在强激光场驱动下出现了一系列不同于原子的现象,这些现象得到了研究人员的广泛关注。已有研究表明与对称分子相比,强激光场驱动下的不对称分子电离过程又呈现出了许多新