树鼩脑解剖图谱和应激相关脑环路的研究

【摘要】白天活动的树鼩是攀缘目的代表,灵长类的近亲。树鼩是已知的白天活动的动物之一,且体型小、易于抓取和饲养、繁殖周期较短和避开一些伦理问题,最近,人们尝试把树鼩发展成为多种人类疾病的动物模型。本研究的目的是详细解剖中缅树鼩脑结构和探索应激相关的行为。主要的研究发现如下：1、树鼩立体定位脑图谱我们提供了完整的用尼氏染色和乙酰胆碱酯酶染色的冠状面、矢状面和水平面的组织切片。展示的冠状切片间距为0.12毫米,这样的距离足以满足现代神经科学研究所需的树鼩主要的脑结构。我们进一步展示了一系列单细胞分辨率的尼氏染色和乙酰胆碱酯酶染色的显微照片所对应的模式定位坐标图。此外,我们还提供了9.4T核磁共振扫描得到的全脑三个面的核磁图像。2、树鼩脑中加压素(VP)、催产素(OXT)、血管活性肠肽(VIP)和神经肽Y(NPY)的分布多数VP和OXT免疫阳性(-ir)神经元都集中在树鼩下丘脑视旁核和视上核。有趣的是,在雄性树鼩腹外侧隔核中有密集VP-ir经纤维分布,而在雌性样本中并没有观察到。另外,VP-ir和VIP-ir经元分布在视交叉上核中的不同亚区,且有部分重叠。这些结果详细描述了多肽能神经元和纤维在树鼩下丘脑及下丘脑外其它脑区的分布,同时细致的描绘了这些多肽的分布图谱。与大鼠相比,树鼩主嗅球、终纹床核、杏仁核以及丘脑腹外侧膝状体和顶盖核中有大量分布的NPY细胞。相反,在纹状体、新皮层、海马齿状回多形层、上丘、下丘和被盖核中则有低密度的NPY细胞。这些结果首次提供了树鼩脑内NPY的详细分布图谱,也验证了NPY物种差异分布。3、树鼩应激相关脑环路我们发现树鼩脑中有大量神经元投射到终纹床核中,树鼩脑内投射到终纹床核的脑区的神经元主要集中在前脑。束缚应激活化了前脑中的缘下回皮质、眶额皮质、外侧隔核、终纹床核、下丘脑视上核、室旁核、外侧区、腹内侧核和杏仁内侧核等,而足电击激活了眶额皮质、外侧隔核、终纹床核前部、下丘脑室旁核前部、腹内侧核、弓状核、杏仁内侧核和杏仁皮质等,这些发现提示着束缚应激和足电击有不同的神经环路参与。4、社会斗争失败诱导成年雄性树鼩社会回避和焦虑样行为雄性树鼩经过社会应激后分为从属组和优势组,从属组经过2个月的慢性社会应激后表现明显的社会相互作用时间和运动距离的减少。在社会性相互作用实验中,从属组树鼩的社会性相互作用比值(有目标动物时在相互作用区滞留时间/无目标动物时在相互作用区滞留时间)明显低于优势组；在新环境抑制进食实验中,社会应激诱导从属树鼩的进食潜伏期明显高于优势组,距离食物的平均距离高于优势组；在糖水偏好实验和血浆皮质醇分析结果显示,两组没有显著性差异。通过以上结果提示,社会应激没有影响树鼩的运动能力,但是诱导了从属树鼩的社会回避行为和新环境进食抑制行为,但是并没有表现出明显的抑郁样行为,只表现出焦虑样行为。总之,我们提供了精确的树鼩脑定位图谱和肽能组织化学解剖图谱,这些结果支持树鼩是近灵长类。通过应激环路的研究进一步验证此图谱的可靠性,同时比较两种厌恶应激的环路差异。最后对树鼩社会应激模型和行为分析进行了初步探索。这些发现为进一步的研究提供了详细解剖定位和应激范式。
【作者】倪荣军；
【导师】周江宁；
【作者基本信息】中国科学技术大学，神经生物学，2014，博士
【关键词】下丘脑；视旁核；视交叉上核；杏仁核；外侧隔核；海马；基底神经节；立体定位坐标；核磁共振成像；神经环路；社会斗争；下丘脑-垂体-肾；上腺轴；社会性相互作用；

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