内侧缰核的生理功能

周强，付立波，王颖

长春师范大学生命科学学院

内侧缰核的生理功能

周强，付立波，王颖

长春师范大学生命科学学院

缰核（habenula，Hb）在生物进化的过程中是一个古老且非常保守的核团，位于第三脑室附近，属于上丘脑的一部分,可分为内侧缰核（medial habenula,MHb）和外侧缰核（lateral habenula, LHb）。内外侧缰核有着完全不同的解剖学特征和功能。以大鼠为例，内侧缰核被划分为5个亚核团而外侧缰核被划分为10个亚核团。从生物学功能来讲，缰核的作用很广泛，如母性行为、恐惧调节、睡眠、学习、奖赏等。现已研究的大部分生物学功能都与外侧缰核有关，而对内侧缰核研究进展缓慢。事实上，内侧缰核是连接边缘前脑和中脑的关键结构。最近研究表明,内侧缰核与应激反应、内侧缰核与尼古丁成瘾、内侧缰核与恐惧等很多方面都关系密切，这也暗示其重要的生物学功能。

内侧缰核；恐惧；尼古丁；睡眠；神经递质

1.内侧缰核的结构和传入传出投射

缰核的体积很小，只有米粒大小，从低等生物到高等人类都始终保留着此核团，可见其重要作用。缰核位于髓纹和后屈束的交汇处，是连接前脑和中脑的信号中继站[1]。其中，内侧缰核是连接边缘前脑和中脑单胺中心的关键结构,也是不同物种中非常保守的结构。现已有试验研究表明，内侧缰核调节了应激反应和节律等重要行为。传入传出投射是研究内侧缰核功能的基础[2]。投射研究发现，内侧隔核和斜角带核为内侧缰核提供γ-氨基丁酸能输入；三角隔核为内侧缰核提供谷氨酸能输入；内侧缰核到角间核的传出投射也能释放谷氨酸，谷氨酸是乙酞胆碱和P物质之外另一种存在于从内侧缰核到角间核投射中的神经递质[3]。

2.内侧缰核的生理功能

2.1 内侧缰核与应激反应的关系

在人类和大鼠中,损毁内侧缰核能够导致精神分裂症。内侧缰核更显著且为许多报道所共同证实的功能在于调控逃避行为：在较早的研究中,损毁大鼠的缰核会导致其在单向逃避行为中的缺陷,并且这种缺陷在更大的压力胁迫下才能显现[4]。将异源蛋白KillerRed表达投射到内侧缰核的前脑区域,然后通过光漂白的方法借助KillerRed蛋白损毁内侧缰核的投射神经,而这将导致斑马鱼在后续实验中无法根据条件刺激作出逃避；通过遗传学方法将破伤风毒素表达在斑马鱼的背侧缰核,也能导致动物无法做出逃避行为[5]。

2.2 内侧缰核与尼古丁成瘾的关系

戒烟难困扰着人们的生活，戒烟的难点在于病态记忆形成后的截断，现在的研究发现内侧缰核中的通路与戒烟后的焦虑有关，与毒品不同，香烟令人上瘾的原因是不吸烟时会产生焦虑，引发的焦虑主要在内侧缰核中有反应。罗敏敏团队2011年有研究发现尼古丁通过激活内侧缰核一角间核途径中的ɑ5亚基的尼古丁型受体会产生抑制性的信号,抑制尼古丁摄入,说明内侧缰核在成瘾方面也发挥了人们之前所未意识到的重要作用。

2.3 内侧缰核与恐惧的关系

中医常将恐惧与五脏六腑联系在一起，而在现代的研究中，科学家们更希望找到恐惧与大脑之间的关联。近日，北京生命科学研究所的罗敏敏团队发现脑内的内侧缰核胆碱能神经元中的γ-氨基丁酸-B（GABAB）受体通过突触前兴奋调控了恐惧记忆表达。这一重要的研究发现发布在7月14日的《细胞》杂志上。研究人员在一段持续20秒的声音刺激后，对小鼠进行电击，多次反复后，小鼠会对电击以及之前的声音形成恐惧记忆。恐惧记忆形成后，小鼠会在听到声音时全身紧张保持不动，之后，研究人员再次给予声音，但省略电击，发现几天后小鼠对于声音之后电击恐惧的记忆消失了。而如果将小鼠大脑中的内侧缰核内的胆碱能神经元选择性灭活，小鼠则在相当长的时间内听到声音后都会出现很高的凝滞行为。

2.4 内侧缰核与L-谷氨酸的关系

痛觉是机体受到伤害性刺激所产生的感觉。痛觉具有重要的生物学意义。它是有机体内部的警戒系统，能引起防御性反应，具有保护作用。痛觉也是大多数疾病临床上具有的共同症状，它提供机体受到威胁的警报信号，为临床诊断提供参考。赵华老师应用玻璃微电极注射L-谷氨酸到内侧缰核（MHb）和外侧缰核（LHb），利用多种动物模型观察痛阈变化，结果发现，兴奋时MHb痛阈升高，而LHb兴奋时痛阈降低。

3.展望

人们普遍认为一种神经元只释放一种经典的递质，内侧缰核乙酰胆碱细胞释放的只是乙酰胆碱。但是罗敏敏团队报道了内侧缰核的神经元不仅可以释放乙酰胆碱，还可以释放谷氨酸。在随后的研究中，他们又发现内侧缰核细胞还能分泌神经肌肽B。内侧缰核能释放多种递质，这一重大发现颠覆了人们的认知。相信，内侧缰核特殊而复杂的生物学功能会吸引更多的研究者对其结构和功能进行深入研究。

[1]秦昶.小鼠内侧缰核传入传出投射的神经化学特征与G蛋白偶联受体151的脱孤和功能研究[D].北京协和医学院,2011.

[2]罗敏敏,张二荃,占成.焦虑与抑郁的神经环路和分子机制[J].科技创新导报,2016,（20）：173.

[3]汤明明,林文娟.缰核在抑郁症中的作用：研究和治疗的新途径[J].心理科学进展,2013,（07）：1213-1219.

[4]张举恩，LubinTan，YuqiRen，JingwenLiang，RuiLin，QiruFeng，JingfengZhou，FeiHu，JingRen，ChaoWei，TaoYu，YinghuaZhuang，Ber⁃nhardBettler，FengchaoWang，罗敏敏.内侧缰核胆碱能神经元GA⁃BA_B受体通过突触前兴奋作用调控动物恐惧记忆[J].科学新闻，2017，（04）：38.

[5]谭洁,占成,罗敏敏.来自基底前脑HDB的胆碱能神经纤维在嗅球中的分布[J].华夏医学,2012,（02）：131-134.

长春师范大学研究生教育创新项目“甘丙肽在大鼠内侧缰核的痛觉调节作用”（cscxy2017023）。

周强（1983-），男，硕士研究生，从事生理学研究；

付立波（1965-），男，教授，博士，硕士生导师，从事痛觉生理学研究。

付立波。