复旦大学黄志力课题组发现腹侧苍白球调控动机行为和觉醒

人类的生存活动离不开动机、运动、奖赏和学习等行为，而这些行为高度依赖于觉醒状态的维持。但目前关于整合觉醒与动机行为的神经环路和分子机制不明。

近日，复旦大学黄志力课题组聚焦腹侧苍白球对觉醒与动机行为的作用，在该领域取得重要突破，相关研究成果于10月14日以《Ventral pallidal GABAergic neurons control wakefulness associated with motivation through the ventral tegmental pathway》为题，在线发表于《分子精神病学》（Molecular Psychiatry）杂志^[1]。

      黄志力课题组之前发现，存在于伏隔核中的多巴胺D1受体和D2受体阳性神经元分别调控觉醒 ^[2]和睡眠^{[3, 4]}，腹侧苍白球是这二类神经元的下游核团之一，但其本身是否调控觉醒和动机行为不明。研究人员运用神经科学最前沿的研究方法，发现腹侧苍白球中一类抑制性GABA能神经元在觉醒期活性升高，而在睡眠期降低，提示GABA能神经元可能调控觉醒，变性或抑制此类神经元显著降低觉醒并抑制动机行为；通过特异性操控神经元活性的化学遗传学和光遗传学等方法，研究人员揭示了腹侧苍白球中GABA能神经元调控觉醒并增强动机行为的机制是通过中脑腹侧被盖区多巴胺能神经元的去抑制^[1，5]，并系统地阐明了伏隔核-腹侧苍白球-中脑腹侧被盖区调控动机行为和觉醒的神经环路。

       该研究揭示了腹侧苍白球中GABA能神经元是觉醒和动机行为的整合中枢；直接调控生理性觉醒；传统观念中GABA是抑制性递质，常与促眠和麻醉机制相关^{[3, 4, 6]}，本研究发现释放GABA神经递质的腹侧苍白球神经元直接促进觉醒并增强动机。伏隔核与药物成瘾和戒断密切相关，成瘾和戒断均伴有睡眠障碍。研究结果可能为临床治疗睡眠障碍、药物成瘾等精神疾病提供新思路。

图：腹侧苍白球（VP）中抑制性GABA能神经元调控觉醒，变性或抑制此类神经元显著降低觉醒并抑制动机行为。其机制是通过中脑腹侧被盖区（VTA）多巴胺能神经元的去抑制。

        复旦大学博士生李亚东和罗艳佳为该论文第一作者，黄志力教授和曲卫敏教授为共同通讯作者。该研究得到国家自然科学基金重点、重点国际合作等项目的支持。

                                                                                                                                                              王毅群供稿

原文链接：https://doi.org/10.1038/s41380-020-00906-0

课题组相关文献：

1. Ya-Dong Li, Yan-Jia Luo, Wei Xu, Jing Ge, Yoan Cherasse, Yi-Qun Wang, Michael Lazarus, Wei-Min Qu & Zhi-Li Huang. Mol Psychiatry, 2020. https://doi.org/10.1038/s41380-020-00906-0

2. Yan-Jia Luo, Ya-Dong Li, Lu Wang, Su-Rong Yang, Xiang-Shan Yuan, Juan Wang, Yoan Cherasse, Michael Lazarus, Jiang-Fan Chen, Wei-Min Qu & Zhi-Li Huang. Nat Commun, 2018. 9(1): 1576.

3. Yo Oishi, Qi Xu, Lu Wang, Bin-Jia Zhang, Koji Takahashi, Yohko Takata, Yan-Jia Luo, Yoan Cherasse, Serge N. Schiffmann, Alban de Kerchove d’Exaerde, Yoshihiro Urade, Wei-Min Qu, Zhi-Li Huang & Michael Lazarus. Nat Commun, 2017. 8. doi:ARTN 73410.1038/s41467-017-00781-4.

4. Xiang-Shan Yuan, Lu Wang, Hui Dong, Wei-Min Qu, Su-Rong Yang, Yoan Cherasse, Michael Lazarus, Serge N Schiffmann, Alban de Kerchove d'Exaerde, Rui-Xi Li & Zhi-Li Huang, Elife, 2017. 6. doi:10.7554/eLife.29055.

5. Ze Zhang, Wen-Ying Liu, Yu-Pu Diao, Wei Xu, Yu-Heng Zhong, Jia-Yi Zhang, Michael Lazarus, Yuan-Yuan Liu, Wei-Min Qu & Zhi-Li Huang, Curr Biol, 2019. 29(4): 637-644 e633.

6. Su-Rong Yang, Zhen-Zhen Hu, Yan-Jia Luo, Ya-Nan Zhao, Huan-Xin Sun ,Dou Yin, Chen-Yao Wang, Yu-Dong Yan, Dian-Ru Wang, Xiang-Shan Yuan, Chen-Bo Ye, Wei Guo, Wei-Min Qu, Yoan Cherasse, Michael Lazarus, 4. Yu-Qiang Ding & Zhi-Li Huang, Plos Biol, 2018. 16(4). doi:ARTN e200290910.1371/journal.pbio.2002909