不同的前額葉通路被證明能區分獎勵動機和威脅反應

劍橋大學的研究人員報告稱，抑制狨猴背外側前額皮質第 46 區會削弱食欲動機并增強威脅反應性，其影響通過不對稱的左半球通路介導。

背外側前額皮質( dlPFC) 與注意力、抽象思維、工作記憶和抑制控制等高級過程有關。它也是難治性抑郁癥非侵入性腦刺激的靶點。

先前的研究表明，dlPFC 經顱磁刺激可以改善抑郁和共病焦慮癥狀，并調節胼胝體下扣帶皮層 25 區的活動，該區域與治療成功相關。大腦半球不對稱已被觀察到，左側dlPFC的激活與抗抑郁反應相關，而右側dlPFC的激活與抑制控制相關。雖然神經影像學研究進一步表明dlPFC參與了情緒調節，但其因果作用尚不明確。

在《科學》雜志發表的這項研究“靈長類背外側前額葉 46 區功能障礙影響動機和焦慮”中，研究人員利用化學遺傳學和藥理學失活方法來研究狨猴的 dlPFC 46 區功能。

六只狨猴被用于評估動機和通路操縱的實驗，而另一組七只狨猴被用于涉及腦內藥物失活的半球不對稱實驗。

動機評估采用漸進比率任務，要求參與者對奶昔獎勵的觸摸屏反應不斷升級；完成行為則通過蔗糖偏好測試進行測量。威脅反應則采用人類入侵者范式進行測試。

額外的操作包括使用手術植入的套管將藥物注入連通區域，即32區、腹側32區(A32v)和25區。氯胺酮通過全身給藥或直接注入25區，以評估治療相互作用。

在這六只動物的隊列中，46區失活降低了漸進比率任務中的總體反應和獲得的獎勵，但并未改變蔗糖偏好。全身性氯胺酮和A25內氯胺酮輸注可阻斷動機缺陷。

通路特異性操作表明，背部 32 區 46 區終端的失活（而不是向 25 區直接投射的失活）會降低動機，而向 25 區輸注氯胺酮可以逆轉這種影響。46 區失活也會增加威脅反應性，其影響局限于向腹部 32 區投射。

另一組由七只狨猴組成的研究組被用于測試大腦半球不對稱性。研究人員分別在46區單側或雙側腦內注射了蠅蕈醇和巴氯芬。

左側或雙側46區失活導致威脅反應評分升高，而右側46區失活則無此影響。進一步的通路特異性實驗證實，左側A32v介導威脅反應增強，而左側和雙側A32介導動機缺陷。

研究人員得出結論，46區與32區和25區構成一個功能網絡，共同調節積極和消極情緒相關行為。失活會導致快感缺乏樣和焦慮樣表型，這些表型由不同的通路介導：背側32區負責動機，腹側32區負責威脅反應。

氯胺酮通過 25 區的機制逆轉了動機缺陷，這與將 dlPFC 刺激和胼胝體下扣帶回活動與治療反應聯系起來的臨床證據一致。

研究結果為情緒調節背后的不對稱前額葉網絡提供了因果證據，為難治性抑郁癥和焦慮癥的治療策略提供了機制上的見解。

文章來源：MEDICAL PRESS

論文來源：DOI :10.1126/science.adx4142