好書推薦！《動(dòng)物行為實(shí)驗(yàn)指南》電子版pdf，網(wǎng)盤發(fā)貨
《動(dòng)物行為實(shí)驗(yàn)指南》共674頁，涵蓋了常見的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物，如小鼠、大鼠和斑馬魚，詳細(xì)描述了每一種行為測(cè)試的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、測(cè)試設(shè)備、實(shí)驗(yàn)流程、評(píng)估指標(biāo)、預(yù)期結(jié)果、常見問題及解決方法、數(shù)據(jù)分析、模型應(yīng)用與局限性等各個(gè)方面。它通過快速引導(dǎo)，幫助研究人員高效地掌握實(shí)驗(yàn)的每個(gè)階段，減少了查閱文獻(xiàn)和尋找方法的時(shí)間，成為各類科研人員的重要參考資料。 《動(dòng)物行為實(shí)驗(yàn)指南》共計(jì)收錄了16種動(dòng)物行為類型，包括焦慮抑郁、學(xué)習(xí)記憶、痛覺、運(yùn)動(dòng)、恐懼、社交、癲癇、操作、成癮、視覺、癢覺、味覺、嗅覺、睡眠、斑馬魚行為以及常見動(dòng)物模型等內(nèi)容。每一類動(dòng)物行為下，都詳細(xì)介紹了多個(gè)經(jīng)典的實(shí)驗(yàn)范式，涵蓋了超過100種實(shí)驗(yàn)方法。 www.behaviewer.com
氯胺酮是一種快速且持久的抗抑郁藥，特別是對(duì)于對(duì)傳統(tǒng)治療無反應(yīng)的重度抑郁。氯胺酮對(duì)于抑郁癥的一個(gè)常見癥狀快感缺乏非常有效，但其背后的神經(jīng)環(huán)路和突觸變化尚不清楚。
基于此，2025年3月19日，華盛頓大學(xué)圣路易斯醫(yī)學(xué)院Marco Pignatelli在Neuron雜志發(fā)表了“Ketamine rescues anhedonia by cell-type-and input specific adaptations in the nucleus accumbens”揭示了氯胺酮通過在伏隔核中特定細(xì)胞類型和輸入路徑的適應(yīng)來拯救快感缺乏樣表型，這一發(fā)現(xiàn)揭示了氯胺酮在治療由壓力引發(fā)的快感缺乏癥狀中的作用機(jī)制。
本文研究表明，伏隔核（NAc）對(duì)于氯胺酮在遭受慢性壓力的小鼠中恢復(fù)快感缺失的效果至關(guān)重要。具體來說，單次接觸氯胺酮能夠恢復(fù)因壓力導(dǎo)致的NAc-D1多巴胺受體表達(dá)的中型多棘神經(jīng)元（D1-MSNs）上興奮性突觸強(qiáng)度的降低。通過細(xì)胞特異性藥理學(xué)方法證實(shí)了這種突觸修復(fù)對(duì)于氯胺酮對(duì)快感缺失的持久治療效果是必要的。最后使用光遺傳學(xué)和化學(xué)遺傳學(xué)方法確定了相關(guān)突觸的突觸前來源，暗示了來自內(nèi)側(cè)前額葉皮層和腹側(cè)海馬的單突觸輸入的重要性。
圖一 氯胺酮能夠拯救由壓力引發(fā)的快感缺乏
研究人員通過給小鼠給予慢性皮質(zhì)酮（CORT），這是介導(dǎo)慢性壓力對(duì)行為影響的主要鼠類應(yīng)激激素來模擬慢性壓力環(huán)境，并使用一系列行為測(cè)試評(píng)估其對(duì)快感缺乏的影響：包括糖水偏好測(cè)試、三箱社交性測(cè)試和蔗糖自我給藥。結(jié)果顯示，經(jīng)過21天慢性CORT處理的小鼠相比未經(jīng)歷壓力的小鼠表現(xiàn)出糖水偏好比例的減少以及與社交對(duì)象相處時(shí)間的縮短。然而，在每項(xiàng)行為測(cè)試前24小時(shí)給予單次亞麻醉劑量的腹腔注射氯胺酮（10 mg/kg）能夠逆轉(zhuǎn)這些在享樂行為上的缺陷。所有實(shí)驗(yàn)均觀察了氯胺酮給藥后24小時(shí)的效果，這是因?yàn)樵摃r(shí)間點(diǎn)能夠捕捉到氯胺酮的持久行為學(xué)效應(yīng)，這種效應(yīng)已知會(huì)超過藥物清除的時(shí)間。重要的是，無論是未經(jīng)歷壓力還是經(jīng)歷過壓力并接受生理鹽水或氯胺酮處理的小鼠，它們的基礎(chǔ)運(yùn)動(dòng)活動(dòng)水平?jīng)]有差異。此外，采用慢性束縛應(yīng)激（CRS）的小鼠也表現(xiàn)出類似的快感缺乏表型。為了評(píng)估慢性壓力對(duì)努力相關(guān)動(dòng)機(jī)的影響，研究人員還采用了一個(gè)逐步增加工作量（PR）的獎(jiǎng)勵(lì)計(jì)劃進(jìn)行蔗糖獎(jiǎng)勵(lì)，這使得能夠在治療過程的每個(gè)階段對(duì)相同主體的努力動(dòng)機(jī)進(jìn)行縱向分析。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，暴露于CORT后，小鼠為獲得蔗糖獎(jiǎng)勵(lì)的工作動(dòng)機(jī)下降，而單次氯胺酮注射可以逆轉(zhuǎn)這一缺陷。植入安慰劑顆粒的小鼠在安慰劑暴露前后進(jìn)行的PR程序測(cè)試中并未顯示出任何動(dòng)機(jī)損傷。綜上所述，這些數(shù)據(jù)表明氯胺酮能在多方面顯著且持久地改善由壓力引發(fā)的快感缺乏癥狀，包括獎(jiǎng)勵(lì)敏感性和社交動(dòng)機(jī)過程以及與努力相關(guān)的動(dòng)機(jī)。
圖二 增加D1-MSNs上AMPAR介導(dǎo)的突觸傳遞對(duì)于驅(qū)動(dòng)氯胺酮抗快感缺乏效果是必要的
接下來探究了單次體內(nèi)接觸氯胺酮是否通過改變NAc中的突觸功能。使用僅在D1-MSNs或D2-MSNs中表達(dá)熒光蛋白的小鼠進(jìn)行慢性CORT處理，隨后給予單次腹腔注射生理鹽水或氯胺酮。在24小時(shí)后，對(duì)小鼠進(jìn)行了急性腦片全細(xì)胞記錄以評(píng)估NAc中的突觸功能變化。研究發(fā)現(xiàn)，與未經(jīng)歷壓力的小鼠相比，接受生理鹽水處理的CORT暴露小鼠在D1-MSNs而非D2-MSNs上表現(xiàn)出AMPA受體介導(dǎo)的自發(fā)興奮性突觸后電流（sEPSCs）的幅度和頻率減少。而單次氯胺酮暴露能夠逆轉(zhuǎn)這種由于CORT或CRS引起的sEPSCs幅度和頻率的減少。此外，氯胺酮增強(qiáng)的AMPA受體介導(dǎo)的突觸傳遞伴隨著AMPA/NMDA比率的增加且這一變化特異性地出現(xiàn)在D1-MSNs中。與接受生理鹽水處理或未經(jīng)歷壓力的小鼠相比，氯胺酮并不影響NMDA受體電流或其動(dòng)力學(xué)衰減時(shí)間。為了評(píng)估未經(jīng)歷壓力的小鼠是否也能觀察到相同的氯胺酮介導(dǎo)的突觸特征，研究人員還在未經(jīng)歷壓力的小鼠中重復(fù)了NAc內(nèi)的突觸實(shí)驗(yàn)。結(jié)果顯示，在未經(jīng)歷壓力的小鼠中，氯胺酮增加了NAc D1-和D2-MSNs中的突觸效能，這與慢性壓力環(huán)境下它對(duì)D1-MSNs的特定效果形成對(duì)比。因此，狀態(tài)依賴性（壓力 vs 無壓力）是使氯胺酮誘導(dǎo)的行為相關(guān)可塑性成為可能的關(guān)鍵因素。最后，研究選擇性地阻斷D1-和D2-MSNs中由氯胺酮觸發(fā)的持續(xù)性AMPA受體上的可塑性進(jìn)一步驗(yàn)證了AMPA受體介導(dǎo)的突觸傳遞增加與氯胺酮誘導(dǎo)的行為改善之間的因果關(guān)系。在經(jīng)歷壓力的個(gè)體中，體內(nèi)給予氯胺酮可以增加NAc D1-MSNs中的AMPA受體介導(dǎo)的突觸效能，從而對(duì)抗快感缺乏癥狀。這些電生理學(xué)結(jié)果共同表明，氯胺酮通過調(diào)節(jié)特定類型的突觸傳遞，特別是涉及D1-MSNs的突觸，發(fā)揮其抗抑郁作用。另一組小鼠接受了相同的實(shí)驗(yàn)操作，隨后進(jìn)行了蔗糖自我給藥測(cè)試。接受YM90K.1-DART注射的D1-cre小鼠在PR任務(wù)中未顯示出顯著的行為改善，而接受溶媒對(duì)照注射的小鼠則表現(xiàn)出顯著改善。在A2A-cre小鼠中，未觀察到Y(jié)M90K.1-DART微注射的效果。綜合這些數(shù)據(jù)表明，NAc中D1-MSNs上由AMPA受體介導(dǎo)的突觸強(qiáng)度增強(qiáng)是氯胺酮緩解壓力誘導(dǎo)的快感缺乏所必需的。這一發(fā)現(xiàn)進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)了D1-MSNs在氯胺酮抗抑郁機(jī)制中的關(guān)鍵作用，特別是通過調(diào)節(jié)AMPA受體介導(dǎo)的突觸可塑性來恢復(fù)因慢性壓力受損的獎(jiǎng)勵(lì)相關(guān)行為。
圖三 特定輸入通路對(duì)氯胺酮緩解壓力誘導(dǎo)快感缺乏的控制
最后通過解析氯胺酮對(duì)壓力誘導(dǎo)快感缺乏的拯救作用中NAc輸入特異性調(diào)控的作用。作者采用了一種交叉遺傳學(xué)方法在NAc內(nèi)雙側(cè)注射一種逆行cre依賴性病毒，并在mPFC或VH內(nèi)分別注射AAV-DIO-EYFP（對(duì)照組）或AAV-DIO-HA-hM4D(Gi)-IRES-mCitrine（實(shí)驗(yàn)組）。手術(shù)恢復(fù)后，在CORT處理的小鼠中，在氯胺酮注射前30分鐘通過腹腔注射給予CNO。24小時(shí)后，在糖水偏好測(cè)試、社交行為測(cè)試和蔗糖自我給藥測(cè)試中評(píng)估了小鼠的行為。表達(dá)hM4D(Gi)但預(yù)先接受溶媒處理的小鼠表現(xiàn)出顯著的行為改善，包括糖水偏好比例、社交指數(shù)以及在逐步增加工作量獎(jiǎng)勵(lì)計(jì)劃中獲得的獎(jiǎng)勵(lì)數(shù)量。相比之下，在氯胺酮給藥前抑制mPFC或VH到NAc的信息流動(dòng)足以消除氯胺酮在所有三種行為測(cè)試中對(duì)CORT誘導(dǎo)快感缺乏的拯救作用。有趣的是，在氯胺酮暴露前阻止信息流向NAc導(dǎo)致了不同的行為模式，具體取決于mPFC或VH通路的沉默。具體而言，抑制VH通路導(dǎo)致小鼠進(jìn)入社交室和首次鼻觸以獲取蔗糖獎(jiǎng)勵(lì)的延遲時(shí)間增加，并且還影響了總的社交進(jìn)入次數(shù)。相反，抑制mPFC通路則影響了總的社交進(jìn)入次數(shù)和鼻觸次數(shù)。在VH或mPFC中表達(dá)AAV-DIO-EYFP的小鼠中，CNO注射并未影響氯胺酮在糖水偏好或社交任務(wù)中的行為表現(xiàn)改善能力?？傮w而言，mPFC-NAc和VH-NAc通路對(duì)于氯胺酮的抗快感缺乏效果均至關(guān)重要；VH-NAc通路在啟動(dòng)獲取強(qiáng)化物的工作以及啟動(dòng)接近和返回社交互動(dòng)方面具有獨(dú)特的作用，而mPFC-NAc通路則在維持任務(wù)參與中發(fā)揮了更廣泛的作用。
圖四 全文摘要圖示
總結(jié)
該研究強(qiáng)調(diào)了突觸可塑性在NAc D1-MSNs中的一個(gè)基本作用，這種作用驅(qū)動(dòng)了氯胺酮的抗快感缺失效應(yīng)。研究表明，這些效應(yīng)是通過恢復(fù)NAc的兩個(gè)單突觸輸入的突觸效能來實(shí)現(xiàn)的：這兩個(gè)輸入分別是內(nèi)側(cè)前額葉皮層和腹側(cè)海馬，它們分別控制享樂行為的不同組成部分。
文章來源
https://doi.org/10.1016/j.neuron.2025.02.021
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