焦虑是一种消极的、负性情绪状态，在焦虑症和抑郁症中这种状态表现得更加淋漓尽致了。目前研究表明大脑杏仁核,终纹床核（BNST）区域是引起焦虑的关键脑区。下丘脑内侧视前区（mPOA）有明显雌雄差异的区域，激活该区域后雄性会表现出母性行为。

2021年2月1日南加州大学齐尔卡神经遗传研究所Huizhong Whit Tao研究团队在Nature Neuroscience杂志上发表文章揭示性分化脑区mPOA的抑制性神经元和兴奋性神经元在调控焦虑中发挥相反的作用。

环境应激引起的焦虑样行为

为模拟人类压力状态，研究人员将小鼠依次进行强迫游泳、电击、高温等刺激，随后这些小鼠出现明显的焦虑样行为（不敢在开放区域停留），并激活杏仁核、 BNST和导水管周围灰质 (PAG)、mPOA等脑区神经元。在这些激活的区域中，mPOA脑区激活的神经元最多，并且约80%激活的神经元为谷氨酸兴奋性神经元。

为更进一步确认mPOA脑区兴奋性神经元参与应激引起的焦虑行为，他们在Vglut2-cre工具小鼠的mPOA脑区注射AAV- Cre依赖的GCaMP6s，通过光纤钙成像记录技术发现无论是在强迫游泳、电击还是高温刺激中均能明显观察到mPOA脑区兴奋性神经元钙离子活性增强。这些结果就表明mPOA脑区兴奋性神经元参与应激状态下焦虑情绪。

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光调控mPOA脑区兴奋性神经元

通过光遗传学技术直接激活mPOA脑区兴奋性神经元后，小鼠表现出焦虑样行为，与此同时在实时位置偏好实验中也表现出厌恶状态。这就表明该类型神经元编码负性情绪信息。在慢性抑制该类型神经元后可以缓解因应激引起的焦虑样行为。

mPOA脑区约一半的神经元为抑制性神经元。在光激活该抑制性神经元后雄性小鼠的焦虑样行为减弱，增强雌性的母性行为。这就表明mPOA脑区的兴奋性和抑制性神经元在调控焦虑中发挥相反的作用。

无论是强迫游泳、高温还是电击等刺激都属于环境应激，那么mPOA脑区是否参与社交应激尼？在一个特定空间中长期居住一只雄性小鼠在面对突然闯入的雄性成年小鼠或看到幼崽，对这些入侵者表现出攻击行为的同时会明显增强mPOA脑区兴奋性神经元钙离子活性。

但面对雌性闯入者时，常驻雄性小鼠并不会表现出钙离子活性的增加。然而在慢性抑制mPOA脑区兴奋性神经元后常驻雄性小鼠在与雄性侵入者接触之后，并不会表现得那么焦虑了。

光激活mPOA-PAG神经环路后促进小鼠焦虑

mPOA脑区兴奋性神经元接受哪些脑区的输出和输入？研究人员向mPOA脑区注射顺行示踪病毒后，在下游PAG脑区发现了大量的神经投射纤维。光激活mPOA-PAG神经环路后增加小鼠的焦虑样行为，在光抑制该神经环路后减少焦虑样行为。

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逆行病毒示踪实验发现存在多个脑区兴奋性输入到mPOA脑区，主要包括外侧隔核区、下丘脑室旁核、BNST等脑区。

总的来说，本文揭示了下丘脑视前区在环境压力和社交压力下引起的焦虑行为中发挥关键作用：激活抑制性神经元缓解焦虑，而激活兴奋性神经元促进焦虑。

【参考文献】https://doi.org/10.1038/s41593-020-00784-3 ，文中图片均来自参考文献。

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