控制中腦多巴胺神經(jīng)以快速調(diào)節(jié)與憂郁相關(guān)的行為

控制中腦多巴胺神經(jīng)以快速調(diào)節(jié)與憂郁相關(guān)的行為（Rapidregulationofdepression-relatedbehavioursbycontrolofmidbraindopamineneurons）doi:10.1038/nature11713在大腦中，獎(jiǎng)賞回路的腹側(cè)被蓋區(qū)（VTA），存在著多巴胺神經(jīng)元。它在調(diào)節(jié)壓力、回應(yīng)方面扮演著重要的角色。對(duì)于社會(huì)壓力引起的反常行為，這種多巴胺神經(jīng)元參與決定其易感性與復(fù)原性。腹側(cè)背蓋區(qū)（VTA）多巴胺能神經(jīng)元，顯示兩種體內(nèi)模式脈沖：低頻率高強(qiáng)度脈沖，以及高頻率階段性脈沖。眾所周知，在反復(fù)的社會(huì)失敗壓力下，進(jìn)行獎(jiǎng)勵(lì)信號(hào)編碼的神經(jīng)元的階段性脈沖會(huì)向上調(diào)節(jié)。（所謂的社會(huì)失敗壓力，是一個(gè)已被驗(yàn)證的憂郁小鼠模型）。出人意料的是，這種病理生理效應(yīng)僅在易感小鼠身上顯現(xiàn)；而在復(fù)原性個(gè)體中，脈沖率并沒(méi)有任何明顯的變化。然而，在有效時(shí)間內(nèi)，缺乏有關(guān)的實(shí)驗(yàn)跡象來(lái)直接表明這與多巴胺神經(jīng)元階段性脈沖（用于提高易感（易憂郁）表現(xiàn)型）有關(guān)。在這里，我們利用光遺傳學(xué)的時(shí)間精度、細(xì)胞型以及投射通路特異性的優(yōu)勢(shì)，發(fā)現(xiàn)在自由活動(dòng)的小鼠中,神經(jīng)元中這些增強(qiáng)的階性脈沖會(huì)對(duì)社會(huì)失敗壓力進(jìn)行敏感地調(diào)節(jié)。我們發(fā)現(xiàn)，在一只正經(jīng)歷著閾下的、社會(huì)失敗模型的小鼠的腹側(cè)被蓋區(qū)（VTA）區(qū)，多巴胺神經(jīng)元所激發(fā)的脈沖中，階段的脈沖對(duì)光遺傳學(xué)感應(yīng)能快速地誘發(fā)了一個(gè)易感表現(xiàn)（從社會(huì)逃避的表現(xiàn)和減少的蔗糖現(xiàn)象角度考察），而高強(qiáng)度的脈沖則不能。這些神經(jīng)元的光遺傳學(xué)階段性刺激也在之前那些已經(jīng)經(jīng)受過(guò)反復(fù)的社會(huì)失敗壓力，并表現(xiàn)出復(fù)原性的小鼠中快速地誘發(fā)了一個(gè)易感型。此外，我們還在投射通路的特異性中發(fā)現(xiàn)了其促進(jìn)壓力敏感性的差異：投射向伏隔核（NAC）的腹側(cè)被蓋區(qū)（VTA）神經(jīng)元，一旦被階段性激活，便能誘發(fā)社會(huì)失敗壓力的易感特性；而投射向向內(nèi)側(cè)前額葉皮質(zhì)（mPFC）則不能。相反的，光遺傳學(xué)抑制VTA-NAC投影能誘發(fā)復(fù)原性，而抑制VTA-內(nèi)側(cè)前額葉皮質(zhì)投射則促進(jìn)易感性?？偟膩?lái)說(shuō)，這些研究揭示了新穎的抑郁癥的脈沖圖案，及特定的神經(jīng)電路機(jī)制。為了有選擇性地作用于腹側(cè)被蓋區(qū)（VTA）多巴胺神經(jīng)元，我們向熱度酪氨酸羥化酶（TH-Cre）轉(zhuǎn)基因小鼠的腹側(cè)被蓋區(qū)（VTA）注射了一個(gè)表達(dá)光敏感通道（ChR2）的、融合了加強(qiáng)的黃色熒光蛋白（eYFP）的雙液氧熱度依賴腺病毒群（AAV）載體（AAV-DIO-ChR2-eYFP）。我們首先驗(yàn)證了在活的TH-Cre小鼠VTA多巴胺神經(jīng)元中AAV-DIO-ChR2-eYFP表達(dá)的特異性和效力。接著，通過(guò)使用體內(nèi)外的電生理學(xué)的記錄而實(shí)現(xiàn)的對(duì)VTA多巴胺神經(jīng)元的ChR2-eYFP表達(dá)的功能確認(rèn)則證實(shí)光遺傳學(xué)刺激可以實(shí)現(xiàn)對(duì)這些神經(jīng)元的精確瞬時(shí)控制（補(bǔ)充圖1a-c）并且可以用于模仿在社會(huì)失敗壓力憂郁模型中產(chǎn)生階段性脈在活體生理病理學(xué)的上調(diào)。圖1：相對(duì)，而非互補(bǔ)地，VTA多巴胺神經(jīng)在一個(gè)閾下社會(huì)失敗的光刺激下包含有一個(gè)易感表型。a,共焦影像顯示了來(lái)自TH–Cre小鼠的TH-陽(yáng)性多巴胺細(xì)胞中個(gè)AAV-DIO-ChR2。b,量化實(shí)驗(yàn)顯示ChR2-表達(dá)的TH-陽(yáng)性細(xì)胞占VTA中所有TH-陽(yáng)性神經(jīng)的62+-4%。在TH-陰性神經(jīng)(n=2-4組別來(lái)自n=4動(dòng)物)。c,光刺激協(xié)議模仿主位(0.5赫茲)或相位(20赫茲)失敗顯示兩個(gè)刺激協(xié)定，在10秒的時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)了超過(guò)5個(gè)阻止。d,最高的面板，實(shí)驗(yàn)，時(shí)間表。底部面板的細(xì)節(jié)示意圖顯示，在閾下社交失敗刺激中有一個(gè)激光激勵(lì)。e,來(lái)自控制、主調(diào)和階段的組別的社會(huì)交互數(shù)據(jù)(F2,3054.70,P,0.05;posthoctest,*P,0.05;n57–14)。f,在社會(huì)交互測(cè)試之后超過(guò)12-h測(cè)量蔗糖傾向(F2,2255.22,P,0.05;posthoctest,*P,0.05;n57–10).錯(cuò)誤線,6s.e.m.為了探究在重復(fù)（十天）社會(huì)失敗壓力后VTA多巴神經(jīng)元的階段性脈沖增長(zhǎng)的功能性結(jié)果，我們檢查了正經(jīng)歷閾下的社會(huì)失敗小鼠的ChR2-表達(dá)VTA多巴胺神經(jīng)元中光學(xué)誘導(dǎo)對(duì)于高強(qiáng)度的（0.5-HZ）或階段性的（20-HZ）脈沖（圖1c;5尖峰/10秒）的影響（圖1d）。經(jīng)歷著這種低于最低限度社會(huì)失敗模型的小鼠沒(méi)有出現(xiàn)社會(huì)逃避或者其他的類似抑郁的行為（補(bǔ)充圖1d），但他們更容易受到后續(xù)壓力的影響。我們?cè)谛∈蠼?jīng)歷閾下的社會(huì)失敗模型時(shí)刺激VTA多巴胺神經(jīng)元，并從社會(huì)交往和糖水偏愛(ài)這兩個(gè)行為作為失敗壓力的后遺癥進(jìn)行測(cè)定：如有社會(huì)回避以及對(duì)糖水偏愛(ài)減弱的行為，則表征著我們的重復(fù)（十天）社會(huì)失敗模型誘發(fā)了易感表現(xiàn)型。比較受高強(qiáng)度刺激ChR2-eYFP的小鼠和受階段性刺激eYFP刺激的小鼠，當(dāng)目標(biāo)小鼠在場(chǎng)時(shí)社會(huì)交往的明顯下降（圖1e和補(bǔ)充圖1E-G）以及對(duì)糖水偏愛(ài)的顯著下降（圖1）表明受到了階段性刺激的小鼠在顯出抑郁性表現(xiàn)型方面有強(qiáng)勁增長(zhǎng)。這些數(shù)據(jù)證實(shí)了在置于壓力時(shí)，增強(qiáng)了的VTA多巴胺神經(jīng)階段性脈沖（而非高強(qiáng)度脈沖）在提高抑郁性行為異常敏感性方面的功能重要性。為了直接測(cè)試階段性多巴胺神經(jīng)脈沖和壓力敏感性之間的的因果關(guān)系，我們將小鼠至于閾下的失敗中，然后再在社會(huì)交往實(shí)驗(yàn)中刺激起VTA多巴胺神經(jīng)元（補(bǔ)充圖2a）。在目標(biāo)CD1小鼠（或者目標(biāo)鼠C57）存在的情況下，在社會(huì)交往實(shí)驗(yàn)中對(duì)VTA多巴胺神經(jīng)元的階段性刺激立刻誘發(fā)了一個(gè)易感表現(xiàn)型（增加的社會(huì)回避）（補(bǔ)充圖3），這是一個(gè)在受高強(qiáng)度刺激的ChR2小鼠或者受階段性刺激eYFP控制的小鼠身上沒(méi)有發(fā)現(xiàn)的影響（圖2a，補(bǔ)充圖2b-d）。與高強(qiáng)度刺激ChR2小鼠或者階段性刺激eYFP控制小鼠相比，在短暫的2.5-分鐘社會(huì)交往測(cè)試過(guò)程中受到階段性刺激的ChR2表達(dá)小鼠也表現(xiàn)出糖水偏愛(ài)（圖2b）。這些發(fā)現(xiàn)是驚人的因?yàn)樗鼈兘衣读诉@些通常需要重復(fù)的社會(huì)失敗壓力的憂郁行為的快速的誘發(fā)。與或在社會(huì)失敗壓力過(guò)程中或在社會(huì)失敗后VTA多巴胺神經(jīng)元刺激對(duì)于提高抑郁行為的能力形成對(duì)照的是，我們發(fā)現(xiàn)在動(dòng)物幼崽中這些神經(jīng)元階段性刺激沒(méi)有產(chǎn)生于社會(huì)交往、糖水偏愛(ài)或者焦慮相關(guān)影響（補(bǔ)充圖4）。這些發(fā)現(xiàn)表明在這里演示的這些VTA多巴胺神經(jīng)激活的正向抑郁性影響是需要特定環(huán)境的，從這種多巴胺神經(jīng)元的激活作用在其他體系中對(duì)于正向抑郁的影響來(lái)說(shuō)這是一個(gè)重要的發(fā)現(xiàn)。更進(jìn)一步，慢性輕微的壓力源或者身體上反感的刺激會(huì)抑制VTA多巴胺神經(jīng)元活動(dòng)，然而更多劇烈的壓力源則會(huì)增加這種活動(dòng)，這就是劇烈的社會(huì)壓力通常表現(xiàn)。同時(shí)，最近的研究表明慢性輕微的壓力和慢性的社會(huì)壓力也現(xiàn)出可以使大腦區(qū)的若干個(gè)神經(jīng)傳導(dǎo)物質(zhì)域在細(xì)胞外的程度上產(chǎn)生不同的變化。這些發(fā)現(xiàn)提高了某種可能性。即除了環(huán)境，壓力的劇烈程度是多巴胺經(jīng)脈沖壓力調(diào)節(jié)的另一個(gè)重要決定因素。我們接著研究VTA多巴胺神經(jīng)元階段性脈沖是否可以將復(fù)原型小鼠轉(zhuǎn)變?yōu)橐赘行孕∈蟆＿\(yùn)用我們的標(biāo)準(zhǔn)重復(fù)（十天）社會(huì)失敗模型，基于已知與正常蔗糖偏愛(ài)、以及其他行為上或生物化學(xué)的節(jié)點(diǎn)高度對(duì)應(yīng)正常的社會(huì)交往得分我們可以辨別保持復(fù)原型的小鼠群。根據(jù)在那些可以阻礙由壓力誘發(fā)增長(zhǎng)的應(yīng)激性的神經(jīng)元的特殊適應(yīng)性，我們之前的工作已經(jīng)表明復(fù)原型小鼠VTA多巴胺神經(jīng)元表現(xiàn)出正常的脈沖頻率以及圖樣。為了測(cè)試VTA多巴胺神經(jīng)元的增長(zhǎng)性的階段性脈沖對(duì)復(fù)原型小鼠的效果，我們轉(zhuǎn)向使用(HSV)-ChR2和已知免疫組織化學(xué)和功能驗(yàn)證的控制載體（補(bǔ)充圖5a-d）。相比于需要10到14天表達(dá)最大化的AAV載體，HSV載體具有表達(dá)轉(zhuǎn)基因快的優(yōu)勢(shì)。在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，野生型小鼠被暴露于標(biāo)準(zhǔn)重復(fù)的社會(huì)失敗壓力下，接著在第十一天用社會(huì)接觸測(cè)試去識(shí)別出上述小鼠中的復(fù)原性小鼠。復(fù)原型小鼠被注射了HSV-eYFP或HSV-CHR2-eYFP，然后在它們經(jīng)歷光感基因階段性刺激的階段被第二個(gè)社會(huì)接觸實(shí)驗(yàn)分析(補(bǔ)充圖5e,f)。雖然受光感基因且被注射HSV-eYFP的小鼠仍然是復(fù)原型的，但是被注射HSV-ChR2-eYFP的小鼠的VTA的光感刺激的階段性脈沖立即把它們的行為表現(xiàn)型從復(fù)原型轉(zhuǎn)變成了易感型，因?yàn)樵诨?dòng)區(qū)域的時(shí)間有所下降（圖2c和補(bǔ)充圖5g-i）。此外，相比于HSV-EYFP注射的小鼠的腹側(cè)被蓋區(qū)引起快感缺乏特質(zhì)就證明了這種位相放電減少蔗糖的偏好。圖2：在社會(huì)交互測(cè)試中，VTA多巴胺神經(jīng)的相位刺激即刻在兩個(gè)社會(huì)失敗范例中包括一個(gè)易感的顯型。a,在控制，主調(diào)，相位組中的社會(huì)交互數(shù)據(jù)(F2,2254.00,P,0.05;posthoctest,*P,0.05;n57–11).藍(lán)光刺激被用在測(cè)試中（a與c中的藍(lán)色水平條）b,在社會(huì)交互測(cè)試之后超過(guò)12-h測(cè)量蔗糖傾向(F2,2553.47,P,0.05;posthoctest,*P,0.05;n58–11)。c,社會(huì)交互數(shù)據(jù)在第17天進(jìn)行測(cè)試(t1552.72,*P,0.05;two-tailedt-test,n511–18).d,在社會(huì)交互測(cè)試之后超過(guò)12-h測(cè)量蔗糖傾向(t1752.34,*P,0.05;two-tailedt-test,n56–12).e,樣品追溯顯示在一些小鼠的VTA多巴胺神經(jīng)的體外自發(fā)活動(dòng)，這些小鼠是在閾下的社會(huì)失敗刺激后，在社會(huì)交互測(cè)試24小中承受了主位和相位的刺激的TH-Cre小鼠（見(jiàn)實(shí)驗(yàn)時(shí)間軸的補(bǔ)充圖5j）。柱狀圖，對(duì)比of閾下的激勵(lì)在VTA多巴胺神經(jīng)fromeYFP控制，主位和相位刺激的小鼠(F2,5053.19,P,0.05;posthoctest,*P,0.05;n517–19)。f,相對(duì)于有eYFP控制的小鼠，在相位刺激小鼠中，用于激發(fā)起一個(gè)單一阻止的電流大大減少(t2151.8,*P,0.05;one-tailedt-test,n512–16).g,相對(duì)于e-YF控制和主位刺激的小鼠來(lái)說(shuō)，相位刺激的小鼠的多巴胺細(xì)胞在對(duì)于遞增的對(duì)流刺激的應(yīng)答中來(lái)顯示出更強(qiáng)的總體增強(qiáng)的細(xì)胞興奮。(F2,140516.13,P,0.001;posthoctest,*P,0.05**P,0.005;n55–17).錯(cuò)誤線,6s.e.m.鑒于腹側(cè)被蓋區(qū)神經(jīng)元的光遺傳學(xué)活化后約12小時(shí)的蔗糖偏好的顯著損傷，我們認(rèn)為這樣的刺激可能會(huì)導(dǎo)致在腹側(cè)被蓋區(qū)多巴胺神經(jīng)元的興奮性持久的變化。為了研究這一假說(shuō)，我們測(cè)量那些曾經(jīng)歷過(guò)閾下的社會(huì)失敗壓力并隨后在社會(huì)交流測(cè)試中受體內(nèi)光遺傳學(xué)刺激的TH-Cre重組酶的小鼠的這些神經(jīng)元細(xì)胞膜內(nèi)在特性（補(bǔ)充圖5）。通過(guò)測(cè)試上升的自發(fā)和誘發(fā)活性在光學(xué)刺激后的8到12小時(shí)，階段性的刺激誘導(dǎo)了上升的腹側(cè)被蓋區(qū)多巴胺神經(jīng)元的興奮度相比于EYFP和由聲刺激后的小鼠。這些結(jié)果表明，閾下的失敗之后急性光遺傳學(xué)活化會(huì)導(dǎo)致持久的VTA多巴胺神經(jīng)元的神經(jīng)適應(yīng)，這支持觀察到的蔗糖偏愛(ài)的持續(xù)下降。腹側(cè)被蓋區(qū)多巴胺神經(jīng)元覆蓋整個(gè)大腦。在VTA-NAC通路在獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制的作用是眾所周知的，但它也被聯(lián)系于應(yīng)激反應(yīng)，如具有腹側(cè)被蓋區(qū)，內(nèi)側(cè)前額葉皮質(zhì)的通路。因此，我們有興趣研究這兩個(gè)不同的腹側(cè)被蓋區(qū)投射通路在促進(jìn)易感和恢復(fù)表型的作用。我們首先研究了VTA-NAC回路通過(guò)專門標(biāo)注VTA神經(jīng)元投射到伏隔核，這個(gè)步驟的完成是通過(guò)注射逆行綠色熒光示蹤lumafluor到NAC和測(cè)量經(jīng)過(guò)重復(fù)社會(huì)失敗壓力（10天）的易感性和恢復(fù)性小鼠的染料陽(yáng)性VTA-NAC神經(jīng)元的放電頻率控制（解剖驗(yàn)證見(jiàn)補(bǔ)充圖6a）。我們發(fā)現(xiàn)，易感性的小鼠的NAC投射的VTA多巴胺神經(jīng)元的腦切片呈顯著更高的脈沖速率相比于恢復(fù)性小鼠的腦切片（圖3a，b），這與我們以前的工作中的上升的階段性脈沖活動(dòng)保持一致。接下來(lái)，我們使用光遺傳學(xué)技術(shù)來(lái)選擇性地刺激這個(gè)VTA-NAC通路。要完成這一步，我們把表達(dá)了Cre（PRV-Cre）的復(fù)制缺陷型逆向復(fù)制的偽狂犬病病毒注射到NAc中，把Cre依賴性AAV-DIO-ChR2–eYFP注射到野生型小鼠的VTA中（補(bǔ)充圖6c）。免疫組化和生物電的驗(yàn)證確認(rèn)了使用PRV-Cre重組酶表達(dá)功能的ChR2在腹側(cè)被蓋區(qū)細(xì)胞投射到伏隔核的可行性（補(bǔ)充圖6d-h）。然后，小鼠進(jìn)行閾下的社會(huì)失敗壓力測(cè)試，24小時(shí)后在社會(huì)相互作用試驗(yàn)期間進(jìn)行光基因刺激（補(bǔ)充6i）。光學(xué)誘導(dǎo)的而不是聲音誘導(dǎo)的階段性脈沖在VTA-NAc神經(jīng)元導(dǎo)致了易感性表現(xiàn)型，具體表現(xiàn)為上升的社會(huì)侵略性和下降的蔗糖偏好（圖3c,d和補(bǔ)充6j,k）。盡管多巴胺神經(jīng)元在這個(gè)途徑中的絕大多數(shù)是被光學(xué)刺激的，但是只有少數(shù)非多巴胺神經(jīng)元被我們的方法標(biāo)記了。進(jìn)一步的工作將需要研究這些非多巴胺細(xì)胞對(duì)應(yīng)激反應(yīng)的任何潛在影響。為了調(diào)查抑制VTA-NAC通路對(duì)應(yīng)激反應(yīng)的表達(dá)的影響，我們注射AAV-DIO-halorhodopsin（NpHR）-EGFP（NpHR的3.0版本）入VTA,接著PRV-Cre注射入NAC（補(bǔ)充圖7a,b）。功能驗(yàn)證證實(shí)，黃光（563nm）可靠地抑制腹側(cè)被蓋區(qū)神經(jīng)元放電在體外和體內(nèi)（補(bǔ)充圖7c，d）和，重要的是，我們并沒(méi)有觀察到這些神經(jīng)元的任何在行為實(shí)驗(yàn)中使用模擬光而引起的NpHR激活的反彈效果（補(bǔ)充圖7e）。此外，解剖量化表明腹側(cè)被蓋區(qū)細(xì)胞投射到伏隔核表現(xiàn)顯著的NpHR表達(dá)（補(bǔ)充圖7f,g）。首先，小鼠被置于標(biāo)準(zhǔn)的重復(fù)社會(huì)失敗壓力模型，隨后在第11天做一個(gè)社會(huì)互動(dòng)測(cè)試，以確定易感性老鼠的eYFP控制和NpHR組（補(bǔ)充圖7h）。受光感基因技術(shù)刺激的且被注射DIO-eYFP的小鼠仍然是易感性的在第二次社會(huì)互動(dòng)測(cè)試（兩次測(cè)試都是在目標(biāo)存在于缺失情況下進(jìn)行），然而被DIO-NpHR-eYFP注射的小鼠的VTA-NAc投射的抑制效果立即導(dǎo)致了恢復(fù)型的表現(xiàn)型，表現(xiàn)為在互動(dòng)區(qū)域花費(fèi)的時(shí)間的上升和對(duì)蔗糖偏好的上升（圖3e和補(bǔ)充圖7i,j）。這些小鼠經(jīng)歷了一個(gè)長(zhǎng)期的社會(huì)失敗壓力模型和早期社會(huì)交往測(cè)試。因此，可能易感性小鼠的上升的VTA-NAc通路的活性光基因衰減，和先前社會(huì)互動(dòng)測(cè)試的記憶的再活化導(dǎo)致了那些被注射NpHR小鼠花更多時(shí)間在互動(dòng)區(qū)域在第二次社會(huì)互動(dòng)測(cè)試，這些都是在目標(biāo)小鼠出現(xiàn)或缺失時(shí)測(cè)試的。圖3：調(diào)節(jié)與社會(huì)失敗的易感性相關(guān)VTA-NAc通路后引發(fā)的雙向作用。a,來(lái)自VTA片中的VTA–NAc神經(jīng)的樣品追蹤數(shù)據(jù)。b,來(lái)自控制組，復(fù)原組與易感組的小鼠的VTA-NAc神經(jīng)的燃速(F2,89515.77,P,0.001;posthoctest,*P,0.001;n512–52).c,在對(duì)于控制組、主位組、相位組光學(xué)刺激中得到的社會(huì)交互實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)(F2,2054.43,P,0.05;posthoctest,*P,0.05;n55–10).在測(cè)試中用到了藍(lán)光刺激(藍(lán)光水平條).d,在社會(huì)交互測(cè)試之后超過(guò)12-h測(cè)量蔗糖傾向(F2,1854.80,P,0.05;posthoctest,*P,0.05;n55–9).e,對(duì)于原先易感小鼠的VTA-NAc神經(jīng)的光學(xué)介入社會(huì)交互(Notarget:t1554.2,*P,0.001;two-tailedt-test,n58–9;Target:t1552.6,*P,0.05;two-tailedt-test,n58–9).測(cè)試中用到了黃光刺激(黃色水平條).f,在社會(huì)交互測(cè)試之后超過(guò)12-h測(cè)量蔗糖傾向(t1452.3,*P,0.05;two-tailedt-test,n58–9).錯(cuò)誤線,6s.e.m.我們還進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)去研究?jī)?nèi)側(cè)前額葉皮質(zhì)投射腹側(cè)被蓋區(qū)多巴胺神經(jīng)元在促進(jìn)易感表型的功能的重要性（圖4）。我們首先注射逆向紅色熒光示蹤lumafluor到內(nèi)側(cè)前額葉皮質(zhì)來(lái)標(biāo)記投射到內(nèi)側(cè)前額葉皮質(zhì)的腹側(cè)被蓋區(qū)神經(jīng)元（補(bǔ)充圖8a，b）。出人意料的是，在經(jīng)過(guò)重復(fù)社會(huì)失敗壓力實(shí)驗(yàn)（10天）后，相比于控制組和恢復(fù)型小鼠的腦切片，小鼠腦切片中的VTA-內(nèi)側(cè)前額葉皮質(zhì)神經(jīng)元的脈沖率急劇下降（圖4a，b）。這一結(jié)果與一份論述在這一區(qū)域體外多巴胺活躍度下降的報(bào)告保持一致。接下來(lái)，我們用光感基因技術(shù)去選擇性的刺激VTA-mPFC通路。為了達(dá)成這一目的，我們注射把PRV-Cre病毒載體注射到mPFC中，把Cre依賴型AAV-DIO-ChR2-eYFP和注射到野生型小鼠的VTA中（補(bǔ)充圖8c），確認(rèn)使用PRV-Cre去表達(dá)功能ChR2在VTA細(xì)胞投射到內(nèi)側(cè)前額葉皮質(zhì)的正確性（補(bǔ)充圖8d-h）。在那些先前經(jīng)歷過(guò)閾下的社會(huì)失敗壓力的小鼠接受社會(huì)互動(dòng)測(cè)試時(shí)，相比于聲音刺激和控制病毒載體，這些VTA-內(nèi)側(cè)前額葉皮質(zhì)神經(jīng)元的光誘導(dǎo)階段性脈沖對(duì)社會(huì)交往和蔗糖偏好沒(méi)有效果（圖4c,d和補(bǔ)充圖8i,j）。接下來(lái)，我們研究抑制VTA-mPFC通路對(duì)注射DIO-NpHR-eYFP到VTA并注射PRV-Cre到內(nèi)側(cè)前額葉皮質(zhì)的壓力反應(yīng)的效果（補(bǔ)充圖9a-d）。在社會(huì)互動(dòng)測(cè)試那些之前經(jīng)歷過(guò)閾下的社會(huì)失敗壓力的小鼠時(shí)，通過(guò)激活NpHR的VTA-mPFC通路的活化光學(xué)抑制導(dǎo)致了易感性的表現(xiàn)型（圖4e和補(bǔ)充圖9e,f）。有趣的是，這里沒(méi)有蔗糖偏好的區(qū)別（圖4f）。我們的研究在VTA多巴胺神NAc投射階段性神經(jīng)脈沖為易感性編碼信號(hào)的樣例中，為VTA多巴胺神經(jīng)脈沖與抑郁模型敏感性建立起了直接聯(lián)系。這項(xiàng)研究與已被提出的VTA-NAc多巴胺神經(jīng)元階段性脈沖的在這一模型中作用相一致：我們之前的研究表明VTA-NAc路徑是對(duì)于易感性與復(fù)原性來(lái)說(shuō)是決定性因素，并且在階段性脈沖在生理病理學(xué)角度的提升是選擇性地在易感性小鼠中產(chǎn)生。觀察發(fā)現(xiàn)VTA多巴胺神經(jīng)元階段脈沖在編碼社會(huì)失敗后的抑郁性情緒以及條件性位置偏愛(ài)方面都有一個(gè)功能性的作用，這表明這些神經(jīng)的脈沖圖樣以及緊隨而后的對(duì)于抑郁或者獎(jiǎng)勵(lì)模型編碼之間是高度相關(guān)的。這種對(duì)于壓力與獎(jiǎng)勵(lì)之間相拮抗的編碼卻是更為復(fù)雜的，因?yàn)樗粌H僅是選擇性的脈沖圖樣，同時(shí)也是依賴于壓力的劇烈程度的，同時(shí)還顯示出清晰的投射路路徑敏感性。圖4：調(diào)節(jié)對(duì)社會(huì)失敗易感的VTA–mPFC通路的作用。a,在VTA片中VTA–mPFC神經(jīng)的樣品追蹤。b,來(lái)自控制組，復(fù)原組，易感組小鼠的VTA–mPFC神經(jīng)的燃度(F2,.38515.07,P50.0005;po