包括人類在內(nèi)的脊椎動物的大腦都有兩個腦半球，左右腦半球在結(jié)構(gòu)上是對稱的。由于大量的神經(jīng)連接主要為同側(cè)大腦半球神經(jīng)元之間的連接，長期以來，對腦神經(jīng)連接功能的研究主要考慮同側(cè)半球內(nèi)的連接，而忽略了兩個腦半球之間神經(jīng)連接的作用。記者獲悉，復(fù)旦大學(xué)劉星教授、馬蘭教授合作研究發(fā)現(xiàn)，小鼠腦內(nèi)基底外側(cè)杏仁核（以下簡稱“BLA”）神經(jīng)元，通過連接左右兩側(cè)腦半球的前連合投射到對側(cè)腦半球的伏隔核（以下簡稱“NAc”），這一跨腦半球神經(jīng)環(huán)路與同側(cè)神經(jīng)環(huán)路的功能相反，介導(dǎo)恐懼、厭惡類負性情緒及逃避行為的產(chǎn)生。近日，這一發(fā)現(xiàn)以《杏仁核至對側(cè)腦半球伏隔核神經(jīng)環(huán)路編碼負性情緒效價》為題發(fā)表在《科學(xué)》雜志上。

劉星介紹，切斷前連合后，小鼠表現(xiàn)出厭惡和逃避行為的受損。通過腦透明化3D成像、神經(jīng)元翻譯組測序、順行和逆行神經(jīng)示蹤熒光標記等技術(shù)，研究團隊觀察到BLA腦區(qū)存在兩群不同的神經(jīng)元，它們接受來自不同腦區(qū)的神經(jīng)支配，并分別投射至同側(cè)或?qū)��?cè)腦半球NAc。

BLA是掌控情緒反應(yīng)（恐懼、厭惡、逃避等）、學(xué)習(xí)和記憶、社會交往等功能的關(guān)鍵腦區(qū)，而NAc則在獎賞、快樂、成癮、情緒調(diào)節(jié)等多個方面起著關(guān)鍵作用。借助在小鼠腦內(nèi)植入光纖在體實時記錄神經(jīng)元活動信號和光遺傳學(xué)實時特異性干預(yù)等方法，研究團隊發(fā)現(xiàn)，攝食甜水、與異性社交等獎賞性刺激，選擇性地激活BLA到同側(cè)半球NAc的神經(jīng)投射，而攝入苦味水、面臨危險等厭惡性刺激，則選擇性地激活BLA到對側(cè)半球NAc的神經(jīng)投射。

進一步研究表明，BLA到同側(cè)半球NAc的神經(jīng)投射主要支配D1型神經(jīng)元，增加在NAc的多巴胺釋放，促進正性獎賞情緒的形成；而BLA至對側(cè)半球NAc的神經(jīng)投射主要支配D2型神經(jīng)元，降低NAc的多巴胺水平，而導(dǎo)致負性厭惡情緒和相關(guān)記憶的形成。

這一研究成果區(qū)分了BLA向同側(cè)和對側(cè)大腦半球投射在情緒和相關(guān)記憶形成中的不同作用，發(fā)現(xiàn)了BLA到對側(cè)NAc神經(jīng)投射在編碼負性情緒和引發(fā)逃避行為中的關(guān)鍵作用，揭示了跨腦半球神經(jīng)連接的一個重要功能。

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