祝贺！浙大精中（杭州七院）双聘教授杨鸿斌团队在Neuron发文，揭示外侧被盖区抑制性神经元对多巴胺释放和负性效价的门控机制

动机行为也称为趋利避害行为，中脑边缘多巴胺系统（Mesolimbic Dopamine System）对于调控动机行为至关重要。该系统的功能紊乱与多种情绪障碍疾病相关，比如：抑郁症、成瘾和精神分裂症等。动机行为主要受内在需求、情绪状态和环境刺激共同驱动。然而外界刺激是如何将信息传递给腹侧被盖区 (Ventral tegmental area, VTA) 的多巴胺能神经元并影响了动机行为，一直是神经科学领域的重要科学问题。

杨鸿斌博士一直聚焦于解码不同动机行为的神经环路调控机制，比如解析了“奖赏信息”是如何在伏隔核和VTA多巴胺神经元之间被精确传递 (Neuron, 2018) 1；疼痛是如何通过臂旁核-黑质环路抑制VTA多巴胺神经亚群编码负性情绪行为（Nature neuroscience, 2021）2；脑干被盖区抑制性神经环路参与调控先天性恐惧样的负性情绪行为（Nature neuroscience, 2016）3等。不愉悦的感觉刺激会导致伏隔核相关亚区多巴胺释放降低和增加厌恶反应。脑干被盖区（Laterodorsal Tegmental Nucleus, LDT）的GABA神经元响应多种不同的厌恶性刺激，但LDT GABA能神经元是否是通过作用中脑边缘多巴胺系统来编码负性情绪行为？以及调控的方式又是如何？目前还不清楚。

2023年7月26日，浙江大学脑与脑机融合前沿科学中心、浙江大学医学院附属精神卫生中心（杭州市第七人民医院）和良渚实验室杨鸿斌研究员团队在神经科学期刊《Neuron》上在线发表题为“Dopamine Release and Negative Valence Gated by Inhibitory Neurons in the Laterodorsal Tegmental Nucleus”的研究论文，该工作在前期工作的基础上，进一步揭示LDT的两群具有特异性标记物的GABA能神经元通过不同的神经环路参与调控中脑边缘多巴胺系统和动机行为。LDT Reelin阳性的长投射神经元可通过直接抑制VTA 多巴胺神经元导致厌恶行为；Sst阳性的中间神经元会通过去抑制机制，影响下丘脑兴奋性神经元，间接的调控中脑边缘多巴胺系统和相应动机行为（如下图 1）。

图1 LDT两群GABA能神经元通过不同环路连接调控不同的动机行为

博士后杜永兰，博士研究生周思遥、合作者马晨燕博士及科研助理陈慧为本论文的共同第一作者。博士后杜阿娜，博士研究生邓国闯，西安交通大学博士研究生（联培）刘伊格等也参与了相关部分工作。该研究工作得到了浙江大学脑科学与脑医学学院段树民院士和加州大学伯克利分校的Stephan Lammel教授的重要帮助。本研究在科技创新2030-“脑科学与类脑研究”重大项目和国家自然科学基金等项目的资助下完成。

原文链接：

https://www.cell.com/neuron/fulltext/S0896-6273(23)00480-4

1. Yang, H. et al. Nucleus Accumbens Subnuclei Regulate Motivated Behavior via Direct Inhibition and Disinhibition of VTA Dopamine Subpopulations. Neuron 97, 434-449 e434, doi:10.1016/j.neuron.2017.12.022 (2018).

2. Yang, H. et al. Pain modulates dopamine neurons via a spinal-parabrachial-mesencephalic circuit. Nat Neurosci 24, 1402-1413, doi:10.1038/s41593-021-00903-8 (2021).

3. Yang, H. et al. Laterodorsal tegmentum interneuron subtypes oppositely regulate olfactory cue-induced innate fear. Nat Neurosci 19, 283-289, doi:10.1038/nn.4208 (2016).

供稿 | 杨鸿斌课题组