創(chuàng)傷后應(yīng)激障礙（PTSD）是一種暴露于嚴(yán)重的創(chuàng)傷后，在一部分個(gè)體中發(fā)生的高憶狀態(tài)。創(chuàng)傷后應(yīng)激障礙的癥狀會(huì)使人衰弱，包括焦慮增加。在制定創(chuàng)傷后應(yīng)激障礙的治療策略時(shí)，嚙齒類動(dòng)物的臨床前研究主要集中在針對(duì)編碼后記憶過程的干預(yù)措施上。

基于此，2024年5月8日加拿大多倫多大學(xué)Paul W. Frankland研究團(tuán)隊(duì)在Molecular Psychiatry雜志發(fā)表了“Neurogenesis-dependent remodeling of hippocampal circuits reduces PTSD-like behaviors in adult mice”揭示了海馬回路的神經(jīng)發(fā)生依賴性重塑可減少成年小鼠的PTSD樣行為。

作者使用創(chuàng)傷后應(yīng)激障礙的雙創(chuàng)傷小鼠模型，探究促進(jìn)神經(jīng)發(fā)生介導(dǎo)的遺忘是否可以削弱創(chuàng)傷記憶和相關(guān)的創(chuàng)傷后應(yīng)激障礙相關(guān)的行為表型。在雙重創(chuàng)傷范式中，連續(xù)的厭惡經(jīng)歷會(huì)導(dǎo)致一系列與創(chuàng)傷后應(yīng)激障礙相關(guān)的行為表現(xiàn)型，包括焦慮樣行為的增加等。作者發(fā)現(xiàn)，提高海馬神經(jīng)發(fā)生的訓(xùn)練后干預(yù)削弱了原始的創(chuàng)傷記憶，并減少了這些與PTSD相關(guān)的表型。這些效應(yīng)是通過多種方法來操縱海馬神經(jīng)發(fā)生，同樣的干預(yù)措施也削弱了可卡因的位置偏好記憶，這表明促進(jìn)海馬神經(jīng)發(fā)生可能是一種廣泛有用的方法，如創(chuàng)傷后應(yīng)激障礙和藥物濫用障礙。

圖一 小鼠創(chuàng)傷后應(yīng)激障礙雙創(chuàng)傷模型的建立

作者首先評(píng)估了沖擊強(qiáng)度對(duì)抑制性回避（IA）學(xué)習(xí)的影響。小鼠被放置在IA裝置的光室中，并在進(jìn)入黑暗室后給予足部電擊（0-3 mA）進(jìn)行懲罰。隨后，當(dāng)在第二天將小鼠放回儀器的光室時(shí)，與未受電擊的對(duì)照組相比，小鼠進(jìn)入暗室的時(shí)間更長(zhǎng)。然而，與大鼠相似，潛伏期并沒有隨著電擊強(qiáng)度的增加而增加。相反，保留潛伏期遵循倒U型函數(shù)，3 mA條件下的潛伏期低于2 mA條件下。第二天，小鼠被放置在一個(gè)獨(dú)特的訓(xùn)練IA裝置的光室中，并記錄小鼠進(jìn)入暗室的時(shí)間。在這種不同的裝置中，潛伏期隨著訓(xùn)練沖擊強(qiáng)度的增加而增加。在大鼠中，只有較高的電擊強(qiáng)度導(dǎo)致PTSD樣行為表型的出現(xiàn)。因此，在隨后的所有實(shí)驗(yàn)中，小鼠都接受了3 mA足底電擊的IA訓(xùn)練。接下來，作者評(píng)估了低強(qiáng)度或高強(qiáng)度的足底電擊（即事件2）對(duì)創(chuàng)傷后應(yīng)激障礙表型出現(xiàn)的影響。在第一個(gè)實(shí)驗(yàn)中，所有小鼠都在IA中進(jìn)行訓(xùn)練（第1天），在IA儀器中進(jìn)行測(cè)試（第3天），然后在第4天給予低（1 mA）或高（3 mA）強(qiáng)度的足部電擊。然后在訓(xùn)練裝置（第5天）和不同的器械（第6天）中評(píng)估IA記憶。在環(huán)境A中，高強(qiáng)度（而不是低強(qiáng)度）提示電擊組進(jìn)入暗室的潛伏期升高。在環(huán)境B中，高強(qiáng)度組進(jìn)入暗室的潛伏期升高。在曠場(chǎng)實(shí)驗(yàn)中，與接受低強(qiáng)度電擊的小鼠相比，接受高強(qiáng)度電擊的小鼠探索中心區(qū)域的時(shí)間更少。為了檢測(cè)恐懼記憶消退，將小鼠連續(xù)5天（第3-7天）放入IA儀器的光室，并記錄進(jìn)入光室的潛伏期。在消退訓(xùn)練后，高強(qiáng)度電擊組的恐懼恢復(fù)增強(qiáng)。這些數(shù)據(jù)表明，對(duì)最初創(chuàng)傷經(jīng)歷的高度壓力提醒會(huì)恢復(fù)最初的創(chuàng)傷記憶，并誘發(fā)威脅泛化、焦慮樣行為和消退缺陷。

圖二 在雙重創(chuàng)傷范式中，PTSD樣癥狀在遠(yuǎn)程延遲時(shí)持續(xù)存在

作者接下來采用雙創(chuàng)傷創(chuàng)傷后應(yīng)激障礙范式來檢查遠(yuǎn)程延遲時(shí)的行為。在第一組系列實(shí)驗(yàn)中，事件1和事件2在時(shí)間上緊密發(fā)生。具體來說，小鼠接受了IA（第1天）的訓(xùn)練，并在第2天接受了低（1 mA）或高（3 mA）強(qiáng)度的電擊。4周后，在原始的訓(xùn)練器械和不同的器械中評(píng)估IA，在情境A中，進(jìn)入暗室的潛伏期升高，但在低電擊組和高電擊組之間沒有差異。然而，在情境B中，高電擊小鼠進(jìn)入黑暗室的時(shí)間更長(zhǎng)，表明高強(qiáng)度電擊產(chǎn)生了更高水平的泛化。與接受弱電擊的小鼠相比，接受高強(qiáng)度電擊的小鼠的空間消退速度減慢。在情境A中，兩組動(dòng)物進(jìn)入暗室的潛伏期均升高。然而，接受高強(qiáng)度提醒電擊的小鼠進(jìn)入暗室的時(shí)間需要更長(zhǎng)的時(shí)間。同樣，在情境B中，接受高強(qiáng)度提醒電擊的小鼠進(jìn)入暗室的時(shí)間更長(zhǎng)，這表明高強(qiáng)度電擊產(chǎn)生了更高水平的泛化。在曠場(chǎng)實(shí)驗(yàn)中，與初始對(duì)照組相比，高強(qiáng)度和低強(qiáng)度提醒電擊處理的小鼠探索中央?yún)^(qū)域的時(shí)間更少?？傊@兩個(gè)實(shí)驗(yàn)表明，雙重創(chuàng)傷性創(chuàng)傷后應(yīng)激障礙范式對(duì)行為產(chǎn)生了持久的影響。

圖三 訓(xùn)練后海馬神經(jīng)發(fā)生的增加削弱了對(duì)可卡因的條件性位置偏好

在嚙齒類動(dòng)物中，藥物場(chǎng)所的關(guān)聯(lián)可以使用地點(diǎn)位置偏好范式進(jìn)行研究。通常在這些模式中，雙室裝置的一側(cè)始終與濫用藥物（如可卡因）配對(duì)，而另一側(cè)則與生理鹽水配對(duì)。在訓(xùn)練之后，當(dāng)小鼠被放回儀器中，同時(shí)進(jìn)入可卡因配對(duì)和鹽水配對(duì)的兩側(cè)時(shí)，小鼠表現(xiàn)出對(duì)可卡因配對(duì)的一側(cè)的偏好。在這里，作者測(cè)試了訓(xùn)練后對(duì)海馬神經(jīng)發(fā)生的操作是否會(huì)削弱可卡因的位置偏好。在第一個(gè)實(shí)驗(yàn)中通過運(yùn)動(dòng)來提高海馬神經(jīng)發(fā)生。小鼠習(xí)慣了該設(shè)備，訓(xùn)練3天，并在4周內(nèi)讓小鼠在家籠里使用跑輪（運(yùn)動(dòng)組）或不使用跑輪（久坐組）。在第32天的探索測(cè)試中評(píng)估了位置偏好。在這個(gè)測(cè)試中，久坐的小鼠在可卡因配對(duì)的一側(cè)花更多的時(shí)間比鹽水配對(duì)的一側(cè)。相比之下，運(yùn)動(dòng)小鼠在可卡因配對(duì)和生理鹽水配對(duì)的兩側(cè)上花費(fèi)的時(shí)間相同，這表明訓(xùn)練后的運(yùn)動(dòng)削弱了這種位置偏好記憶。在第二個(gè)實(shí)驗(yàn)中，作者使用光遺傳學(xué)方法來操縱條件反射后的海馬神經(jīng)發(fā)生。ChR2+小鼠和-對(duì)照組小鼠在齒狀回上方植入光纖，并接受可卡因條件位置偏愛（CPP）訓(xùn)練。訓(xùn)練結(jié)束后，小鼠每天接受光刺激，持續(xù)14天，并在第32天的探針測(cè)試中評(píng)估位置偏好。在這個(gè)探針測(cè)試中，對(duì)照組小鼠在可卡因配對(duì)側(cè)花費(fèi)更多的時(shí)間，相比之下，ChR2+小鼠在可卡因配對(duì)側(cè)停留的時(shí)間更少，這表明訓(xùn)練后的鍛煉削弱了這種可卡因的位置偏好記憶。CPP訓(xùn)練后，Sema5A-/-小鼠和Sema5A+/+對(duì)照組用TAM處理，然后在第32天的試驗(yàn)中進(jìn)行評(píng)估。與對(duì)照組相比，Sema5A缺失減少了在可卡因配對(duì)側(cè)的停留時(shí)間，表明成人產(chǎn)生的顆粒細(xì)胞的過度整合削弱了可卡因位置偏好記憶。

總結(jié)：

使用雙重創(chuàng)傷范式來模擬PTSD，作者發(fā)現(xiàn)，提高海馬神經(jīng)發(fā)生可以減弱小鼠的 PTSD 相關(guān)行為表型。在這個(gè)范式中，連續(xù)的創(chuàng)傷經(jīng)歷會(huì)導(dǎo)致一系列與創(chuàng)傷后應(yīng)激障礙相關(guān)的行為表型，包括消退不足、威脅泛化和焦慮樣行為。訓(xùn)練后海馬神經(jīng)發(fā)生的升高削弱了最初的創(chuàng)傷記憶，并削弱了相關(guān)的缺陷消退、威脅泛化和焦慮樣表型。