恐惧辨别中的前额叶-听觉交流

识别推断安全与危险的神经网络是科学领域非常感兴趣的问题。恐惧泛化降低了动物生存的机会,并导致精神疾病,如人类的创伤后应激障碍和恐惧症。

为了创造一种消极的情绪体验,动物们经历了一种恐惧条件反射,通过这种条件反射,纯音(CS)获得了与脚震(US)相关的消极内容。这里我们证明了鉴频器能够区分新的中性音调和先前的处理音调(CS)的动物,在前额叶(PF)和初级听觉(Te1)皮层之间记录的局部场电位中显示出同步,特别是在慢伽马频率。

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图1所示。

我们通过在前额叶区域注射逆行示踪剂证明了上述区域是直接相连的,这证明了听觉皮层中的标记神经元。皮层连通性在蝾螈音调评估的最初500毫秒建立,在鉴别器中为中性,提前并预测了动物的最终行为结果。在将恐惧概括为新音调的动物中,以及在呈现厌恶音调时,正确地将其视为危险的辨别者和概括者动物中,都没有这种交流。在正确的威胁评估中,前额叶-听觉对话是特别需要的,因为当动物将完全不同的新刺激评估为中性时,它不会参与其中,表现出低的恐惧反应:在无害的嗅觉提示下,鉴别动物在评估过程中既没有表现出冻结行为,也没有表现出皮质-皮质一致性。在随后的一系列实验中,我们还证明,没有经历过威胁性音调(naïve)的动物在评估相同的中性音调时,前额叶-听觉同步没有任何变化,因此表明这种交流仅在恐惧学习之后才动态参与。PF和Te1皮层的局部活动强度的增加,以及旨在证明考试中不受邻近区域影响的区域之间特定对话的多单元记录,也维持了同步的变化。此外,能够分辨出另一种不同的新音调(白噪声)的泛化动物显示出恢复的PF-Te1一致性。

这种交流不仅参与了复杂的恐惧辨别过程,而且似乎是正确评估新刺激的必要条件。这种光遗传抑制,导致了对鉴别动物的恐惧反应的立即转换。

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图2所示。

初级听觉皮层也将轴突发送到其他与恐惧辨别有关的区域,比如杏仁核。因此,我们测试了除了Te1到PF皮层的直接投射外,Te1到杏仁核的直接连接是否对恐惧辨别是必要的,但结果难以捉摸。

因此,据我们所知,这项研究首次证明了在感觉和前额叶区域之间发生的特定的、排他的皮质-皮质对话,代表了恐惧辨别过程的关键节点。

Concina Giulia, Cambiaghi Marco, Renna Annamaria, Sacchetti Benedetto
意大利都灵市神经科学系,科索·拉菲洛30,10125

出版

前边缘和听觉皮层在慢伽马波段的一致活动是恐惧辨别的基础。
刘建军,刘建军,刘建军
《神经科学杂志》2018年9月26日

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