Neuron：南方医科大学梁妃学团队发现 ACC 编码安全评估并调节恐惧反应

安全需求被认为是动物行为中最基本的动机，使它们能够在野外生存和生活。动物不断评估周围环境的安全状态，在遇到威胁时能够迅速选择适当的行为反应（例如逃离威胁源并接近庇护所）以躲避伤害。安全评估严重依赖于动物对环境背景的整体评估，而之前的经验和内部状态也会影响对危险水平的感知。对安全状态的正确判断使动物能够选择采取最有效和高效的行动策略。在面对真正危及生命的威胁，有效逃避可提高生存概率；而在相对安全的情况下，抑制对可能无生命威胁的事件的防御反应可使动物避免处于疲于逃窜状态。这种灵活性对于提高动物生存质量至关重要。然而，安全评估及其如何实现防御行为选择灵活性的神经机制仍不清楚。

2023 年 8 月 30 日，南方医科大学生物医学工程学院、粤港澳大湾区脑科学与类脑研究中心、珠江医院麻醉科梁妃学团队在 Neuron 在线发表题为 Distinct Circuits in Anterior Cingulate Cortex Encode Safety Assessment and Mediate Flexibility of Fear Reactions 的研究论文，发现前扣带皮层（ACC）通过不同下行通路编码安全/危险评估并介导防御行为的灵活性。

该研究发现，前扣带皮层（ACC）的不同神经元群体分别编码安全和危险。安全反应神经元偏向投射至未定带 (Zona Incerta，ZI)，进而抑制上丘 (Superior Colliculus，SC)，形成了调控行为选择的抑制性间接通路 ACC-ZI-SC；危险反应神经元偏向投射并兴奋 SC，形成了调控行为选择的兴奋性直接通路 ACC-SC。ACC 与 SC 之间的兴奋性直接通路 ACC-SC 和抑制性间接通路 ACC-ZI-SC 协同作用调控了听觉本能防御行为的灵活性。

即当处于陌生恐惧的环境时，威胁性听觉刺激导致兴奋性通路 ACC-SC 的活动强于抑制性通路 ACC-ZI-SC，输入 SC 的调控信息总体表现为兴奋性而使其活动逃跑阈值，从而使动物快速逃离威胁；相反，当处于安全熟悉的环境时，威胁性听觉刺激导致抑制性通路 ACC-ZI-SC 活动强于兴奋性通路 ACC-SC，输入 SC 的调控信息总体表现为抑制性而使其活动减弱低于逃跑阈值，从而使动物选择无视威胁。

总而言之，该研究表明，ACC 可以作为一个重要节点来编码安全评估，并根据整体环境安全状况调节防御行为反应的灵活性。这将使动物能够在动态环境中有效地适应不同的挑战。ACC 对恐惧反应的环境依赖性调控引发了这样一个可能性，即 ACC 通路的失调可能会导致恐惧相关的情绪障碍，如恐惧症和创伤后应激障碍。

南方医科大学生物医学工程专业硕士生吴锴镔、生理学专业博士生王第甲、心理学专业硕士生王雨薇和生物医学工程专业硕士生唐佩文为论文的共同第一作者。梁妃学教授为论文的通讯作者。研究工作得到了南加州大学张砺教授和陶慧中教授的重要帮助。

原文链接：

https://doi.org/10.1016/j.neuron.2023.08.008

转自：“丁香学术”微信公众号

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