校園欺凌是當(dāng)今社會(huì)*為嚴(yán)重的問(wèn)題之一。欺凌的受害者往往學(xué)業(yè)和工作表現(xiàn)不佳。這些受害者的負(fù)面社會(huì)經(jīng)歷可以預(yù)測(cè)精神障礙,如抑郁、學(xué)習(xí)障礙、低記憶表現(xiàn)、自卑、焦慮、創(chuàng)傷后應(yīng)激障礙等癥狀。臨床研究表明,社交挫敗是情緒相關(guān)障礙的重要原因,并通常伴有學(xué)習(xí)和記憶障礙。盡管情緒相關(guān)障礙的機(jī)制已被廣泛研究,但社會(huì)挫敗導(dǎo)致學(xué)習(xí)和記憶障礙的具體神經(jīng)機(jī)制仍不清楚。
2022年9月10日,暨南大學(xué)醫(yī)學(xué)院郭國(guó)慶和張吉鳳課題組在Translational Psychiatry發(fā)表了題為Social defeat drives hyperexcitation of the piriform cortex to induce learning and memory impairment but not mood-related disorders in mice的研究論文,揭示了梨狀皮層神經(jīng)元的過(guò)度激活介導(dǎo)CSDS誘導(dǎo)的學(xué)習(xí)和記憶行為。
首先,課題組將暴露于慢性社交壓力(CSDS)后的小鼠根據(jù)其社交得分分為社交不被影響的CTRL組和社交行為降低的易感組,行為學(xué)測(cè)試結(jié)果顯示:易感組小鼠在Y迷宮中陌生臂內(nèi)和水迷宮中目標(biāo)象限內(nèi)的停留時(shí)間顯著減少,即表現(xiàn)出學(xué)習(xí)和記憶障礙;在曠場(chǎng)中央和高架十字迷宮開放臂中停留時(shí)間減少,即表現(xiàn)出焦慮樣表型;在強(qiáng)迫游泳和懸尾實(shí)驗(yàn)中的不動(dòng)時(shí)間增加,表現(xiàn)出行為絕望。
為了明確對(duì)CSDS有反應(yīng)并誘導(dǎo)學(xué)習(xí)和記憶功能障礙的特定區(qū)域,該課題組在社交測(cè)試(SIT)后,對(duì)CTRL組和易感小鼠的大腦切片進(jìn)行c-Fos熒光標(biāo)記,結(jié)果顯示,易感小鼠梨狀皮層(PC)和杏仁核(BLA)中c-Fos陽(yáng)性細(xì)胞密度顯著高于對(duì)照組,且PC中c-Fos的表達(dá)差異*為顯著。PC主要由CaMKIIα抗體(CaMKIIα+)**標(biāo)記的興奮性細(xì)胞和少量抑制性GABAergic中間神經(jīng)元組成。為了確定PC中哪些類型的神經(jīng)元參與了易感小鼠的學(xué)習(xí)和記憶功能障礙,課題組對(duì)易感小鼠和CTRL組小鼠的腦切片進(jìn)行了CaMKIIα和c-Fos的雙標(biāo)記**熒光染色。結(jié)果顯示: 易感小鼠CaMKIIα+和c-Fos+共標(biāo)記細(xì)胞的密度和比例顯著增加。隨后的鈣成像結(jié)果顯示:社交過(guò)程中易感小鼠PC神經(jīng)元的鈣信號(hào)增加顯著幅度高于對(duì)照組小鼠。這些結(jié)果表明:CSDS可選擇性地激活PC中表達(dá)CaMKIIα的神經(jīng)元。
*后,課題組分別通過(guò)光遺傳和化學(xué)遺傳的方法激活WT小鼠CaMKIIα神經(jīng)元,發(fā)現(xiàn)其同樣在Y迷宮中陌生臂內(nèi)和水迷宮中目標(biāo)象限內(nèi)的停留時(shí)間顯著減少,但在懸尾實(shí)驗(yàn)中的不動(dòng)時(shí)間變化不大,而化學(xué)遺傳抑制CaMKIIα神經(jīng)元則可以有效緩解CSDS易感小鼠的學(xué)習(xí)和記憶行為缺陷。這些結(jié)果表明:PC 腦區(qū)的CaMKIIα神經(jīng)元的激活誘導(dǎo)了學(xué)習(xí)和記憶障礙。相比之下,PC的過(guò)度興奮并不會(huì)引起與情緒相關(guān)的障礙。
總的來(lái)說(shuō),本文主要通過(guò)光遺傳和化學(xué)遺傳的方法結(jié)合行為學(xué)實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)PC腦區(qū)的CaMKIIα神經(jīng)元的過(guò)度激活介導(dǎo)了CSDS誘導(dǎo)的學(xué)習(xí)和記憶障礙,而不影響情緒相關(guān)障礙,該研究為社交挫敗引起的學(xué)習(xí)和記憶障礙提供了一個(gè)潛在的**靶點(diǎn)。