在大脑海马中鉴定的“焦虑细胞”

纽约，纽约(2018年1月31日)-当你在夜晚走在光线昏暗的街道上时，你的手心会出汗吗?根据哥伦比亚大学欧文医学中心(CUIMC)和加州大学旧金山分校(UCSF)的神经科学家的研究，这种感觉可能与大脑深处新发现的“焦虑”细胞的放电有关。

研究人员发现小鼠大脑中的细胞，在一个称为海马的结构内。但是，在哥伦比亚的神经科学和药理学教授（精神科学学士）和学习的高级调查人员之一，该细胞也可能存在于人类中。

“我们称这些为焦虑细胞，因为它们只有在动物天生害怕的地方才会发光，”亨说。“对老鼠来说，这是一个更容易暴露在捕食者面前的开放区域，或者是一个升高的平台。”

焦虑细胞的激活会向大脑的其他部分发送信息，从而引发焦虑行为;在老鼠身上，包括躲避危险区域或逃到安全区域。

尽管大脑中的许多其他细胞也被确认在焦虑中发挥着作用，但这项研究中发现的细胞是第一个已知的代表焦虑状态的细胞，无论激发这种情绪的环境类型如何。

加州大学旧金山分校的精神病学助理教授Mazen Kheirbek博士是这项研究的另一位高级研究员，他说:“这是令人兴奋的，因为它代表了大脑中直接、快速的通路，可以让动物对引发焦虑的地方做出反应，而不需要经过更高阶的大脑区域。”

“Now that we’ve found these cells in the hippocampus, it opens up new areas for exploring treatment ideas that we didn’t know existed before,” says the study’s lead author Jessica Jimenez, PhD, an MD/PhD student at Columbia University’s Vagelos College of Physicians & Surgeons.

研究结果发表在1月31日的《科学》杂志网络版上神经元．“这项研究表明，在动物模型中使用基础科学技术的转化研究如何阐明人类情绪的基础和精神障碍的原因，从而为治疗的发展指明了方向，”哥伦比亚大学劳伦斯C.科尔布教授和精神病学主席杰弗里·利伯曼医学博士说。

焦虑是健康的。在某种程度上。

焦虑是正常的，对动物的安全至关重要。焦虑是对遥远威胁的一种情绪反应——例如，身处一个让动物暴露于捕食者面前的环境中。安全的做法是避开这些环境，所以焦虑会产生回避行为。

当人们高估威胁 - 与人群交谈时调用与潜在跑进蛇焦虑的反应相同的反应成为一个问题。

为了了解焦虑症是如何出错的，Hen实验室的研究人员一直在观察老鼠，以破译大脑如何处理健康的焦虑。

“我们希望了解进入焦虑感的情感信息在大脑中被编码，”Kheirebek博士说，他是CUIMC之前的助理教授在搬到UCSF之前。

海马在大脑形成新记忆的能力中起着众所周知的作用，并帮助动物从小鼠到人类 - 通过复杂的环境。但最近的研究也暗示了海马在调节情绪中，研究表明，在海马的腹侧部分的脑活动中显示出改变的大脑活动可以减少焦虑。它还众所周知，海马送向脑 - 杏仁和下丘脑的信号 - 也已被证明控制焦虑相关行为。

用微型显微镜鉴定的焦虑细胞

利用插入老鼠大脑的微型显微镜，Hen的团队记录了当老鼠在周围自由移动时，海马体中数百个细胞的活动。

研究人员注意到，无论何时动物暴露在令人焦虑的环境中，海马体腹侧部分的特定细胞都是活跃的。老鼠看起来越焦虑，细胞的活动就越大。

研究人员将这些细胞的产出追溯到下丘脑中，已知可以控制与焦虑相关的行为（在人的情况下，这些行为包括增加心率，避免和应激激素的分泌）。

通过使用一种名为光遗传学的技术来关闭和开启焦虑细胞，科学家们可以利用光束来控制神经元的活动，研究人员发现，焦虑细胞控制着焦虑行为。当这些细胞被沉默后，老鼠就不再产生与恐惧相关的行为，它们会游荡到高架平台上，并远离保护墙。当焦虑细胞受到刺激时，即使是在“安全”的环境中，老鼠也会表现出更多的恐惧行为。

治疗方向

焦虑细胞的发现提高了找到针对它们并减少焦虑的治疗方法的可能性。“我们正在观察这些细胞是否在分子上与其他神经元不同，”亨说。“如果细胞上有一种特殊的受体，将它们与邻近的细胞区分开来，就有可能产生一种新的药物来减少焦虑。”

关于这项研究

该研究得到了国家卫生研究院的补助金（KO1AG054765，R90DA023426，2 ro1mh064537，R01EB22913，R37MH068542，R01AG043688，R01MH083862，R01MH108623.，R01MH111754），智能高级研究项目活动，国防高级研究项目机构，纽约州奖项，以及威尔学者奖课程。

其他作者是Jessica C. Jimenez（哥伦比亚大学Irving Medical Center，纽约，纽约州），Katy Su（CUIMC），亚历山大R. Goldberg（CUIMC），Victor M. Luna（CUIMC），Jeremy S. Biane（加利福尼亚大学，旧金山，加利福尼亚州（CUIMC），彭城州（卡内基梅隆大学，匹兹堡，帕特省），Samantha K. Ong（CUIMC），Matthew A. Wright（斯坦福大学，Palo Alto，CA），Larry Zweifel（华盛顿州大学，西雅图，WA）和利亚姆比斯基（哥伦比亚大学）。

作者报告没有财务或其他利益冲突。

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哥伦比亚大学欧文医学中心提供基础，临床前和临床研究的国际领导;医疗和健康科学教育;和患者护理。医疗中心培训未来领导人，包括许多医生，科学家，公共卫生专业人士，牙医和护士的专门工作，在医师和外科医生，公共卫生学院，牙科医学院，护理学院，艺术与科学研究生院的生物医学部门，以及联合研究中心和机构。哥伦比亚大学医疗中心是纽约市最大的医学研究企业的所在地，以及东北最大的教师医疗习俗之一。有关更多信息，请访问cumc.columbia.edu.或者columbiadoctors.org．

关于UCSF：加州大学旧金山分校(UCSF)是一所领先的大学，致力于通过先进的生物医学研究，生命科学和健康专业的研究生水平教育，以及卓越的患者护理来促进全球健康。它包括排名靠前的牙科、医学、护理和药学研究生院;拥有国内著名的基础、生物医学、转化和人口科学研究生院;是一家卓越的生物医学研究企业它还包括加州大学旧金山分校健康中心(UCSF Health)，包括旧金山和奥克兰的顶级医院、加州大学旧金山分校医疗中心(UCSF Medical Center)和加州大学旧金山分校贝尼奥夫儿童医院(UCSF Benioff Children’s hospitals)，以及整个湾区的其他合作医院、附属医院和医疗保健提供商。请访问www.ucsf.edu/news.．