杏仁核多巴胺D2受体及其相关神经递质和受体对棕色田鼠行为调节的作用

【摘要】情绪是人与动物对客观刺激的表现,既有心理的主观体验,又有生理表现。同时,情绪也是行为产生变化的一个重要因素。在不同外界因素的干扰下,动物的社会行为和非社会行为都会因为情绪的改变而发生变化。所以,选择单配制、高社会性的棕色田鼠研究不同环境因素对动物情绪和行为变化的影响,以及调控情绪与行为的神经生理学机制具有重要的科学意义。杏仁核属于边缘系统的皮质下中枢,与大脑皮层各叶、海马、扣带回以及下丘脑等有着广泛的联系,也是多种感觉信息的整合中枢之一,对情绪及行为的调控起着重要作用。有研究证明,社会关系越复杂,社会交往越多,杏仁核越活跃,并且体积相对较大。大鼠的杏仁核被损伤,在减少其焦虑样行为的产生的同时也会减少它的社会行为,包括攻击行为和亲密行为等,因此,杏仁核与情绪行为及其社会行为的关系受到广泛关注。杏仁核在调节恐惧和焦虑的过程中,与中脑边缘多巴胺能系统关系密切。同时,还有实验证明杏仁核中有多巴胺D1和D2受体的分布,对其D1受体在情绪行为中的作用研究较多,而有关杏仁核中多巴胺D2受体在调节动物情绪行为的具体作用的区域分布和作用机制并不是很清楚。杏仁核中既有分泌加压素的神经细胞,也接受加压素、催产素等神经投射,杏仁核对下丘脑AVP、OT的释放也具有调控作用。杏仁核加压素受体主要属于AVPV1a受体,AVPV1a受体参与动物情绪行为和社会探究行为、性行为、攻击行为及亲密行为等社会行为的调节。在其它脑区,存在着DA对AVP、OT的调节,但杏仁核中多巴胺D2受体与AVP、OT及其受体在动物情绪行为及社会行为调节中的作用及其关系也不清楚,尤其在社会环境变化刺激下动物情绪行为及社会行为变化中的作用于关系还未见报道。本研究以单配制,且具有良好社会行为的棕色田鼠为研究对象,运用脑内微量注射与神经药理学、免疫组织化学、化学分析、微透析方法及动物行为学方法,观察外界环境改变,包括早期社会环境和经历的变化,动物的情绪和相关社会行为和非社会行为的变化,并探讨分析杏仁核中DA及其D2受体的作用及其与AVP、OT和受体的关系。研究结果如下：1、杏仁核内注射DA2R受体阻断剂,旷场实验结果显示,与注射生理盐水对照组比较,棕色田鼠在中间区域停留的时间百分比和穿越频次显著提高(P<0.01),总运行距离也显著增加(P<0.05)。而注射D2R激动剂无显著性变化(P>0.05)。雌雄鼠之间无显著差异。2、杏仁核微量注射D2R受体的阻断剂,在雌雄互作和雌雌互作过程中攻击行为和逃避行为显著抑制(P<0.05),而接触行为和探究行为以及在异性互作时的接受行为显著增加(P<0.05)。3、杏仁核微注射D2R受体的阻断剂能够显著地增加PVN中的OT神经元的数量(P<0.001)以及SON中的神经元的数量(P<0.001)(Fig.E).而且微注射D2R受体的激动剂仅能显著地增加SON中AVP神经元的数量(P<0.05)。4、杏仁核中微注射D2R受体的阻断剂能够显著地增加血液中OT的含量(P=0.001)然而却对血液中AVP以及CORT的含量没有明显的改变。5、采用微透析结合高效液相分析动物在不同社会互作中杏仁核中单胺类物质含量,视频记录分析对比显示,在实验鼠遇到同性熟悉鼠和陌生鼠时,陌生鼠的攻击行为和逃避行为显著增加(攻击：P=0.0032；逃避：P=0.0286),而接触行为显著降低(P=0.0087)。而探究行为没有明显的差异,只是有降低的趋势。将实验鼠与异性熟悉鼠和陌生鼠社会互作行为结果显示,将熟悉鼠与陌生鼠对比发现,陌生鼠的攻击行为与逃避行为显著的增高(攻击：P=0.0018；逃避：P=0.0152),接触行为显著降低P=0.0069。而探究行为不存在显著差异,仅有降低的趋势。在与同性陌生鼠社会互作时杏仁核中DA浓度显著地高于单独状态时(第一阶段P=0.0075；第二阶段P=0.0087)。在与熟悉或陌生异性社会互作时,杏仁核中DA浓度均显著高于单独状态时(第一阶段P<0.05；第二阶段P<0.05)。而当实验动物受到熟悉同性的刺激时,杏仁核中DA的浓度没有发生显著地变化。同性陌生鼠在互作时期杏仁核中DA的含量显著地高于熟悉鼠(P=0.026)。异性的陌生鼠在互作期杏仁核中的DA含量也显著地高于熟悉鼠(P=0.038)。而同性和异性之间在互作期不存在显著性的差异。在熟悉异性或陌生异性刺激下,杏仁核中的NE浓度显著地高于单独状态(第一阶段P<0.01；第二阶段P<0.01)。同性和异性之间在互作期不存在显著性的差异。6、父本剥夺(PD)、隔离以及慢性不可预见应激(CUMS)对雄性棕色田鼠旷场实验中间区域停留的时间百分比显著降低(对照组与父本剥夺组相比P=0.0238；与隔离组相比P=0.0108；与CUMS组相比P=0、0056)；PD组、隔离组及CUMS组穿越频次均显著低于对照组(PD组P=0.00832；隔离组P=0.0105；CUMS组P=0.00674)。运行持续时间同样明显低于对照组(PD组P=0.00379,隔离组P=0.00973：CUMS组P=0.00108)。78、在雄性同性互作和雌雄性异性互作的过程中,早期父本剥夺能够显著地减少攻击行为(P<0.01)和逃避行为(P<0.05),接触行为(P<0.01)并且显著增加探究行为P<0.01)；实时定量聚合酶链反应分析实验结果显示,除了多巴胺1型受体以外,DA2RmRNA、OTRmRNA、AVPV1RmRNA表达结果均有差异。其中PD组和隔离组DA2RmRNA表达显著地高于对照组和CUMS组(P<0.05).而对照组和CUMS组之间不存在显著性的差异。隔离组和慢性应激组OTRmRNA表达均显著低于对照组(P<0.05,P<0.01).而对照组和CUMS组之间无显著性的差异。PD组AVPVlRmRNA表达显著地高于对照组、CUMS组合隔离组。8:早期父本剥夺对棕色田鼠社会认知及杏仁核中OTR表达的实验结果显,习惯化-去习惯化实验中,重复测量方差分析显示试验与性别,试验、处理和性别之间不存在交互作用。然而,试验与处理之间却存在显著的交互作用其中试验是主效应。与对照组相比,父本剥夺之后杏仁核中OTR的mRNA表达显著地降低(P=0.00137)。通过认知测试实验研究发现,与正常对照组相比,父本剥夺组未表现出习惯化和去习惯化的行为,显示出认知能力的损伤(P<0.01)。以上结果表明：1、慢性应激或社会环境因素变化,均可引起动物焦虑,从而改变其社会行为,情绪变化与社会行为改变具有关联性。2、杏仁核中DA2R对社会行为和情绪变化具有显著调节作用。杏仁核中DA2R的表达与作用调控动物的情绪和相关行为的变化,其调控与PVN和SON中的OT神经元数量及其分泌的变化有关。3、棕色田鼠在与不同性别和不同熟悉度的同伴之间进行社会互作时社会行为具有显著地差异,这些差异的产生是由于杏仁核中的DA和NE含量产生变化。对雄性棕色田鼠而言,杏仁核中DA的含量的增高是导致同性陌生鼠之间攻击行为的增加以及接触行为减少的原因之一。而杏仁核中DA和NE含量的增高是导致异性陌生鼠之间攻击行为增加和接触行为减少的原因之一。4、不同的早期环境变化,使得成年后个体杏仁核中不同的神经递质受体表达产生改变,从而改变动物的情绪和相关行为。父本剥夺使杏仁核中DA2R和AVPV1R的表达升高,从而改变成年后动物的情绪和相关社会行为。父本对幼崽的关爱缺失是杏仁核中OTR表达降低,以及社会识别度降低的根本原因。
【作者】安晓雷；
【导师】邰发道；
【作者基本信息】陕西师范大学，生理学，2014，博士
【关键词】棕色田鼠；情绪；社会行为；杏仁核；多巴胺；去甲肾上腺素；催产素；加压素；

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