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共情对于群居性动物来说是一种关系到个体存亡的在进化上保守的能力,而啮齿类动物在观察性恐惧习得中的行为反映了他们的一种低级的共情能力——情绪感染。前扣带回皮层(ANTERIOR CINGULATE CORTEX ACC)不仅在人类的共情中具有重要作用,在灵长类甚至啮齿类动物的共情行为中都扮演重要角色。ACC的两类主要中间神经元分别是抑制胞体的PARVALBUMIN(PV)神经元和抑制树突SOMATOSTAIN(SOM)神经元,它们参与了皮层的加工和传递情绪性和认知性信息的功能。然而,目前没有研究表明这两者在啮齿类动物的情绪感染模型——观察性恐惧与习得范式中的功能。首先通过建立小鼠的共情模型——观察性恐惧习得模型,探究几个影响观察性恐惧习得的因素,比如动物的同笼时间和社会孤立状态等。接下来通过使用DREADD系统来抑制双侧ACC的神经元活动,发现观察者小鼠在观察性恐惧习得过程中的SHOCK阶段的恐惧反应有显著降低相比起对照组的观察者小鼠,而单侧抑制没有这种影响,这说明了双侧ACC是小鼠产生观察性恐惧的必要脑区。为了探究ACC内部不同类型神经元在观察性恐惧习得中的作用,通过兴奋性的DREADD系统去分别激活PV-cre转基因鼠和SOM-cre转基因鼠的ACC PV或SOM神经元,结果发现,当使用CLOZAPINE-N-OXIDE(CNO;5 MG/KG,I.P.)兴奋ACC PV神经元后,实验组观察者小鼠在观察习得的shock阶段的恐惧反应(冻结值)和对照组相比有显著降低,而兴奋ACC SOM神经元没有这种效果,因此ACC PV神经元很有可能参与了观察性恐惧习得的冻结行为的编码。接下来为了从更宏观的环路层面探究ACC和上游以及下游的连接在观察性恐惧习得中的可能作用,首先通过使用狂犬病毒(RV)跨单突触逆标的方式标记ACC PV以及SOM神经元的上游来源,结果发现这两类神经元在AM和VM(ANTEROWENTRAL AND ANTEROMEDIAL THALAMIC NUCLEUS)以及DB(NUCLEUS OF THE DIAGONAL BAND)的投入数量上有显著差异,另外ACC PV神经元接受VM(VENTROMEDIAL THALAMIC NECLEUS),MS(MEDIAL SEPTAL NUCLEUS)的稀疏的投射,SOM则会接受LH(LATERAL HYPOTHALAMIC),FRA(FRONTAL ASSOCIATION CORTEX),LO/MO/VO(LATERAL ORBITAL CORTEX)的投射,两者上游投射的差异或许可以解释它们对于观察性恐惧习得中的不同影响。然后通过光遗传和药理学遗传的方法抑制ACC到SC(SUPERIOR COLLICULOS)的轴突末梢,结果实验组和对照组小鼠在观察性恐惧习得中的冻结值没有显著差异,有可能ACC到SC的通路并没有参与到观察性恐惧习得反应的编码中。以上对于动物观察性恐惧习得机制的探究结果:ACC PV神经元而非SOM神经元参与观察性恐惧习得的恐惧反应的编码,最终可以为临床治疗一些共情缺失相关的精神疾病比如自闭症和精神分裂症提供治疗的靶点。