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研究人员将52只雄性野生型小鼠根据在旷场实验(VisuTrack,上海欣软)中待在中央区域的时间,分为高、中、低特质焦虑组。高焦虑小鼠在中央区域探索更少,但运动能力正常。这种焦虑样行为在24小时后消失,说明是由高架平台短暂诱发的并非稳定特质。若先做旷场实验再上高架平台,则无法分出焦虑差异,说明测试顺序会影响分类。
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进一步分析发现,这项研究揭示了纹状体内一种区域特异性的神经递质交互机制:在背侧纹状体中,胆碱能中间神经元(CINs)的同步激活能直接通过5-羟色胺能轴突上的烟碱型乙酰胆碱受体(nAChRs),触发局部5-羟色胺(5-HT)的快速释放并扩大其信号范围。有趣的是,这种耦合效应在5-HT支配更密的腹侧纹状体中反而不存在。在强迫症(OCD)模型小鼠中,这种机制因高胆碱能状态而被病理性放大,导致5-HT动力学异常。这一发现确立了CINs作为5-HT调节者的身份并为强迫症等神经精神疾病提供了新的病理视角。
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在这一背景下,研究者利用光遗传学结合GRAB-5HT传感器证实,胆碱能中间神经元(CINs)的同步激活足以独立驱动背侧纹状体内的5-HT释放。这一过程由α4β2型烟碱型乙酰胆碱受体(nAChRs)直接介导,且乙酰胆碱直接作用于5-HT神经纤维,无需经过GABA、谷氨酸或多巴胺系统的中转。
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