作者:徐富强等 来源:《eLIFE》 发布时间:2017/12/27 13:39:09
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气味偏好形成的神经环路机制研究获进展

 

生活环境的差异导致每个人的气味偏好可能不同,研究人员认为气味偏好的形成具有重要的生理和社会意义,但是目前学界对其神经环路机制尚不清楚。近日,中国科学院武汉物数所徐富强研究团队在气味偏好形成的神经环路机制研究中取得进展,相关论文在生命科学领域综合权威期刊《eLIFE》在线发表。

据介绍,嗅结节 (olfactory tubercle,OT) 位于脑腹侧纹状体,它直接接受来自嗅球及其它嗅觉皮层的信息输入,也接受来自于腹侧被盖区(ventral tegmental area,VTA)多巴胺能神经元的输入,而后者对调节奖赏及动机具有重要作用。嗅结节与嗅觉系统及奖赏系统的特殊联系使其具有可能涉及气味偏好的结构基础。

研究人员首先利用狂犬病毒RV逆行追踪技术,观察到内侧OT(mOT)可直接接受嗅球等嗅觉系统神经元和VTA中多巴胺能神经元等奖赏系统的输入,其次利用光纤钙记录技术,观察到内侧OT中的神经元对多种气味刺激均有响应,同时VTA-mOT多巴胺能神经投射纤维可响应多种自然的奖赏刺激;随后利用光遗传激活VTA-mOT多巴胺能投射通路可导致奖赏反应并且可建立气味偏好;最后利用光遗传或化学遗传抑制该通路可阻断自然条件下气味偏好的建立。

此研究表明,VTA-mOT多巴胺能神经投射参与了包括进食、社交等一系列自然奖赏过程,并在气味偏好形成中具有重要作用,有望为成瘾、偏食和肥胖等的预防和治疗提供神经环路层面的实验依据。

脑科学研究中心博士生张志建和助理研究员刘青为该研究论文的共同第一作者,徐富强研究员为通讯作者,部分实验得到了华中科技大学李浩洪教授和中科院深圳先进技术研究院王立平研究员的帮助。该研究得到科技部973计划,国家自然科学基金和中科院战略先导专项等的资助。

徐富强研究团队在过去几年里,致力于嗜神经病毒工具的开发和利用,建立了一系列嗜神经工具病毒库,并与活体电生理记录、钙离子信号检测、动物行为、磁共振成像等技术方法整合形成系统的神经网络结构与功能研究平台。(来源:科学网 鲁伟 张志建)

 
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