5-羟色胺（5-HT）是调控情绪和社交行为的关键神经递质，主要由中缝背核（DRN）区域产生。DRN-5-HT能神经元输入基底外侧杏仁核（BLA）的基底核（BA）区域。杏仁核脑区是调控焦虑的关键脑区，整合来自于皮层、丘脑、海马等多个区域的信息。BA区域由兴奋性锥体神经元（简称为BA-Pyr）和小清蛋白阳性抑制性神经元（BA-PV）等组成。
小鼠的焦虑状态可由空间回避行为（避开明亮区域）和社交回避行为表征，这两种行为可能由不同的神经环路驱动。
2022年11月29日浙江大学医学院李晓明研究团队在Nature Neuroscience杂志上发表文章揭示了中缝背核投射到杏仁核的差异性神经环路驱动焦虑情绪下的不同行为状态。
1
社交和焦虑状态下5-HT动力学变化
研究人员发现在300 lux照明环境中小鼠表现出明显的焦虑状态。通过5-HT荧光探针发现在社交状态下DRN 和BA区域5-HT释放均增加，但在焦虑状态下DRN脑区5-HT释放增加，而BA区域5-HT释放减少。
光激活DRN-5-HT→BA神经环路后能够促进小鼠的社交行为，但不影响其焦虑状态，而在抑制该神经环路后可降低小鼠的社交行为的同时出现明显的焦虑状态。
DRN-5-HT能神经元激活后5-HT释放增加。免疫荧光实验发现在焦虑状态下DRN-5-HT能神经元投射到BA区域的神经元是激活，但BA区域5-HT释放减少，这种看似矛盾的结果其实是由不同神经环路决定的。
图1：社交促进5-HT释放，焦虑抑制5-HT释放
2
DRN→BA不同差异性神经环路调控不同的行为
DRN-5-HT能神经元分别投射到BA-Pyr环路的神经元（DRN-5-HT→BA-Pyr神经元）、BA-PV环路（DRN-5-HT→BA-PV神经元）的神经元在电生理表现不同，后者神经元具有更强的内在兴奋性。
光纤钙成像技术发现DRN-5-HT→BA-Pyr神经元在社交状态下5-HT释放增加，在焦虑状态下5-HT释放减少，而DRN-5-HT→BA-PV神经元在焦虑状态下5-HT释放增加。光激活DRN-5-HT→BA-Pyr神经元促进社交行为，但不引起焦虑样行为，而激活DRN-5-HT→BA-PV神经元引起焦虑状态，减少社交行为，与此同时BA区域5-HT释放减少。
图2：DRN→BA存在不同功能的差异性神经环路
3
DRN→BA差异性神经环路通过不同受体调控行为
免疫荧光实验发现在高强度照明环境引起的焦虑状态下，DRN-5-HT→BA-PV神经元明显激活。通过实验发现在光激活BA-PV神经元后，该区域5-HT释放减少。在敲除BA区域氨基丁酸转运蛋白VGAT后可明显减弱激活PV能神经元抑制5-HT释放的作用。进一步实验发现BA-PV神经元是通过GABAB受体发挥这一抑制5-HT释放作用的。
免疫荧光实验发现在社交行为明显激活DRN-5-HT→BA-Pyr神经元。光激活DRN-5-HT能神经元后可引起BA-Pyr神经元抑制性突触后电流，这一诱导作用可被5-羟色胺受体1A （HTR1A）阻断剂所阻断，这就表明DRN-5-HT能神经元可通过HTR1A抑制BA-Pyr神经元。BA区域局部注射HTR1A拮抗剂后可引起小鼠出现焦虑情绪。
图3：不同受体表达在BA不同神经环路神经元上
总结
本文揭示了中缝背核区域5-HT能神经元投射到杏仁核BA区域Pyr神经元和PV神经元介导了焦虑状态下空间回避和社交回避行为。
【参考文献】
文章中图片均来自于参考文献