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2022年12月3日，《自然-通讯》（Nature Communications）在线发表了中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心（神经科学研究所）、神经科学国家重点实验室研究员许晓鸿研究组，题为“A circuit from the ventral subiculum to anterior hypothalamic nucleus GABAergic neurons essential for anxiety-like behavioral avoidance”的研究论文。该研究通过在体钙信号记录、单通道记录、光遗传学和膜片钳等技术，解析了腹侧海马下托（ventral subiculum, vSub）至前下丘脑核（anterior hypothalamus，AHN）的神经环路在调节小鼠焦虑样躲避行为中的作用。
焦虑是面对潜在或不明确威胁时产生的情绪状态。过往研究发现，包括鱼类、啮齿类和灵长类在内的很多物种，在遇到天敌后都会出现焦虑水平升高的现象，且抗焦虑药物的使用可减少动物面对天敌信号时的躲避行为。这些现象表明，焦虑情绪在进化上或与天敌防御相关，而大脑中参与天敌防御的核团是否也参与调控焦虑行为尚不清楚。
针对这一问题，科研团队对AHN核团展开研究。AHN传统被认为是下丘脑防御系统中的一环。科研人员发现，当旷场正中心放置小鼠不熟悉的物体，显著增强小鼠的贴壁性及对旷场中心区域的躲避性，表明焦虑水平的上升。通过在体钙信号记录，科研人员发现AHN的GABA能神经元（AHNVgat+）的神经活动在小鼠趋近物体的过程中逐步攀升 (Figure 1)。通过在体单通道记录，科研人员发现AHN的同一神经元既可对不熟悉的物体起反应，也可对代表天敌信号的狐狸尿液起反应。在另一个测试焦虑样行为的行为学范式十字高架（elevated plus maze, EPM）上，科研团队通过在体钙信号记录也发现AHNVgat+神经元在EPM的开臂上的活动要显著高于在EPM闭臂上的神经活动。利用相关性分析，研究发现AHNVgat+神经元在趋近物体时和在EPM开臂上上升的信号皆预示小鼠的躲避行为。科研人员利用光遗传抑制的方法将AHNVgat+神经元的神经活动抑制后，小鼠由不熟悉物体和EPM开臂引起的焦虑样躲避行为显著降低。研究利用病毒示踪和环路研究的方法发现，vSub向AHN传递了焦虑相关的信息并调控小鼠的焦虑样躲避行为。该研究表明AHN既能处理和天敌刺激相关的信息，也能处理和焦虑相关的信息，揭示了从vSub到AHN的神经环路在小鼠焦虑样躲避行为中的功能，加深了对焦虑神经机制的理解。
研究工作得到了科技部、中科院、国家自然科学基金委员会、上海市科委的支持。
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