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2023

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最新研究揭示“恐怖分子”多巴胺如何参与人类恐惧记忆形成


  习得恐惧是一种进化形成的神经机制,对动物的生存至关重要。近年来啮齿类动物研究表明,在恐惧记忆形成过程中,多巴胺在杏仁核中起着重要的因果作用,但多巴胺在人类恐惧习得过程中的作用尚不清楚。另外,也有研究显示在多巴胺功能降低的帕金森病患者中,杏仁核功能受损,但在类多巴胺治疗后可以恢复功能。然而没有大脑成像研究直接评估多巴胺是否在杏仁核介导的恐惧习得过程中释放,或者多巴胺释放量是否决定恐惧习得强度。

  近日,瑞典乌普萨拉大学、隆德大学等研究机构在国际精神疾病领域知名期刊《MolecularPsychiatry》发表了题为"Dopamine and fear memory formation in the humanamygdala"的研究成果,研究证明人类的恐惧条件反射与杏仁核内的内源性多巴胺释放有关,并且恐惧习得强度与多巴胺的释放量呈正相关。

  研究人员为了探究人类恐惧记忆的形成是否与多巴胺有关,运用正电子发射断层显像/核磁共振成像(PET/MRI)扫描仪结合多巴胺D2受体正电子示踪剂-[11C]Raclopride技术,测量在恐惧条件作用下大脑多巴胺的释放和神经活动。

  研究结果显示,在杏仁核中从基线到调节后的结合电位(BPND)降低了13.4% [95% CI: 3.8-22.9%, t(17) = 2.74, P =0.007] ,表明人大脑杏仁核在恐惧条件反射过程中释放多巴胺。研究人员进一步探索性分析显示,在纹状体中调节后的BPND降低了5.9% [95% CI: 3.4-8.4%, t(17) = 4.69, P =0.0002] ,表明在大脑纹状体区域也释放多巴胺。

  接下来,研究人员通过将[11C]-Raclopride BPND的百分比变化与SCR差异评分相结合,探究多巴胺释放量与恐惧习得强度的相关性。

  研究结果显示,释放量与强度呈正相关[r(16) = 0.60, P = 0.004, 95% CI: 0.27-1] 。杏仁核中[11C]-Raclopride BPND的百分比变化也证实了恐惧习得过程中的杏仁核的神经活动[r(16) = 0.41, P = 0.044, 95% CI: 0.02-1] 。以上发现证实了神经系统中杏仁核多巴胺释放和恐惧习得强度之间呈剂量-反应关系。

  研究人员进一步研究发现,杏仁核内源性多巴胺释放区域与反映神经记忆痕迹活动的区域重叠,表明多巴胺释放和神经活动在功能和解剖学上都是相关的。此外,在背侧纹状体中,多巴胺释放和神经活动之间也存在空间重叠。研究人员进一步分析表明,皮肤电导反应SCR与杏仁核多巴胺释放的相关性比纹状体更强 (Z=2.14, P = 0.032),表明多巴胺能促进杏仁核中记忆形成的特异性。

  综上所述,该研究表明人类恐惧记忆的形成依赖于杏仁核中的多巴胺信号,并且多巴胺释放量决定恐惧记忆的强度。该研究为深入了解人类恐惧记忆形成的基本机制提供了可能,以期望在临床上通过阻断多巴胺信号为改进创伤后应激障碍的预防和治疗提供可能的新方法。