గాయం-ప్రేరిత ఆందోళనలో bnst మరియు అమిగ్డాలా న్యూరాన్ల యొక్క మార్చబడిన ప్రతిస్పందన | అనువాద మనోరోగచికిత్స

గాయం-ప్రేరిత ఆందోళనలో bnst మరియు అమిగ్డాలా న్యూరాన్ల యొక్క మార్చబడిన ప్రతిస్పందన | అనువాద మనోరోగచికిత్స

Anonim

విషయము

  • న్యూరోసైన్స్
  • ఫిజియాలజీ

నైరూప్య

మెదడు నిర్మాణాల యొక్క అత్యంత సంరక్షించబడిన నెట్‌వర్క్ క్షీరదాలలో భయం మరియు ఆందోళన యొక్క వ్యక్తీకరణను నియంత్రిస్తుంది. ఈ నిర్మాణాలు చాలా పోస్ట్ ట్రామాటిక్ స్ట్రెస్ డిజార్డర్ (PTSD) లో అసాధారణ కార్యాచరణ స్థాయిలను ప్రదర్శిస్తాయి. అయినప్పటికీ, వాటిలో కొన్ని, స్ట్రియా టెర్మినలిస్ (బిఎన్‌ఎస్‌టి) మరియు అమిగ్డాలా యొక్క బెడ్ న్యూక్లియస్ వంటివి, అనేక చిన్న ఉప ప్రాంతాలు లేదా న్యూక్లియైలను కలిగి ఉంటాయి, ఇవి మానవ న్యూరోఇమేజింగ్ పద్ధతులతో పరిష్కరించబడవు. అందువల్ల, విట్రోలోని వివిధ బిఎన్‌ఎస్‌టి మరియు అమిగ్డాలా ప్రాంతాల నుండి పొందిన ప్యాచ్ రికార్డింగ్‌లను ఉపయోగించి స్థితిస్థాపక వర్సెస్ పిటిఎస్‌డి లాంటి ఎలుకలలోని న్యూరానల్ లక్షణాలను పోల్చడానికి పిటిఎస్‌డి యొక్క బాగా-వర్గీకరించిన ఎలుక నమూనాను ఉపయోగించాము. ఈ నమూనాలో, దోపిడీ ముప్పు తరువాత ఎలుకల ఉపసమితిలో తీవ్ర ఆందోళన యొక్క స్థిరమైన స్థితి ప్రేరేపించబడుతుంది. మునుపటి జంతు అధ్యయనాలు సెంట్రల్ అమిగ్డాలా (సిఇఎ) మరియు బిఎన్ఎస్టి వరుసగా భయం మరియు ఆందోళన-వంటి రాష్ట్రాల పుట్టుకతో విభిన్నంగా పాల్గొంటున్నాయని వెల్లడించాయి. ఈ మునుపటి ఫలితాలకు అనుగుణంగా, స్థితిస్థాపకత మరియు PTSD- వంటి ఎలుకల మధ్య BNST మరియు CeA యొక్క వివిధ రంగాలలో న్యూరాన్ల యొక్క సినాప్టిక్ ప్రతిస్పందనలో తేడాలు గుర్తించబడ్డాయి, కాని దీని ధ్రువణత ప్రాంతీయమైనది. ఈ ప్రాంతాల పాత్ర గురించి ముందస్తు డేటా వెలుగులో, మా ఫలితాలు PTSD- వంటి ఎలుకలలో భయం / ఆందోళన వ్యక్తీకరణ యొక్క నియంత్రణలో మార్పు చెందుతాయని సూచిస్తున్నాయి, అంటే CeA యొక్క ప్రభావం తగ్గించబడుతుంది, అయితే BNST యొక్క ప్రభావం మెరుగుపడుతుంది. PTSD- లాంటి స్థితికి మద్దతు ఇచ్చే అమిగ్డలో-బిఎన్‌ఎస్‌టి పరస్పర చర్యల నమూనా ప్రతిపాదించబడింది.

పరిచయం

జంతు మరియు మానవ అధ్యయనాల నుండి కన్వర్జెంట్ పరిశోధనలు భయం మరియు ఆందోళన యొక్క వ్యక్తీకరణలో మెదడు నిర్మాణాల యొక్క అత్యంత సంరక్షించబడిన నెట్‌వర్క్‌ను సూచిస్తాయి. [1] వీటిలో మధ్యస్థ ప్రిఫ్రంటల్ కార్టెక్స్, స్ట్రియా టెర్మినలిస్ (బిఎన్‌ఎస్‌టి) యొక్క బెడ్ న్యూక్లియస్, అలాగే బాసోలెటరల్ (బిఎల్‌ఎ) మరియు సెంట్రల్ (సిఇఎ) అమిగ్డాలా ఉన్నాయి. ముఖ్యంగా, హ్యూమన్ ఫంక్షనల్ ఇమేజింగ్ అధ్యయనాలు పోస్ట్ ట్రామాటిక్ స్ట్రెస్ డిజార్డర్ (పిటిఎస్డి) లో రోగలక్షణ రెచ్చగొట్టేటప్పుడు ఈ నిర్మాణాలు చాలా అసాధారణమైన కార్యాచరణ స్థాయిలను ప్రదర్శిస్తాయని వెల్లడించాయి. 2, 3, 4

ఏదేమైనా, BNST మరియు అమిగ్డాలా వాస్తవానికి క్రియాత్మకంగా భిన్నమైన కేంద్రకాల సమాహారం, ఇవి మానవ ఫంక్షనల్ ఇమేజింగ్ పద్ధతులతో పరిష్కరించబడవు. అందువల్ల, బిఎన్‌ఎస్‌టి మరియు ఆందోళన రుగ్మతలలో అమిగ్డాలా యొక్క మార్పు చెందిన ప్రతిస్పందనకు మద్దతు ఇచ్చే యంత్రాంగాలపై వెలుగులు నింపడానికి, మేము పిటిఎస్‌డి యొక్క బాగా-వర్గీకరించబడిన ఎలుక నమూనాను ఉపయోగించాము. ఈ నమూనాలో, లూయిస్ ఎలుకలు జాతుల సంబంధిత బెదిరింపు అనుభవానికి, దోపిడీ ముప్పుకు లోనవుతాయి, పిల్లి వాసనకు గురికావడం జరుగుతుంది. 6, 7 దోపిడీ ముప్పు తరువాత, ఎలుకల ఉపసమితి (~ 50%) ('PTSD- లాంటిది' అని పిలుస్తారు) తీవ్రమైన మరియు నిరంతర (> 2 వారాలు) ఆందోళన యొక్క ప్రవర్తనా వ్యక్తీకరణలను అభివృద్ధి చేస్తుంది, వీటిలో రాజీపడే అన్వేషణాత్మక ప్రవర్తన మరియు పెరిగిన ఆశ్చర్యంతో సహా. 6, 7 ముఖ్యంగా, ఈ నమూనా మానవ సిండ్రోమ్ యొక్క ముఖ్య లక్షణాలను పునరుత్పత్తి చేస్తుంది. ఉదాహరణకు, PTSD గాయం 8 తర్వాత అభివృద్ధి చెందుతున్న భయం అంతరించిపోయే లోటు మరియు గాయం ముందు హిప్పోకాంపల్-ఆధారిత కేటాయింపు ప్రాదేశిక ప్రాసెసింగ్ లోటు ద్వారా వర్గీకరించబడుతుంది. 9, 10 PTSD యొక్క లూయిస్ ఎలుక నమూనా ఈ రెండు లోటులను పునరుత్పత్తి చేస్తుంది, వీటిలో గాయంకు భిన్నమైన తాత్కాలిక సంబంధం ఉంది. 5, 11, 12

అందువల్ల, ఈ నమూనాను ఉపయోగించి, మేము బిఎన్‌ఎస్‌టి మరియు అమిగ్డాలా న్యూరాన్‌ల యొక్క అంతర్గత మరియు సినాప్టిక్ ప్రతిస్పందనను స్థితిస్థాపక vs సస్సెప్టబుల్ ఎలుకలలో విట్రోలో ప్యాచ్ రికార్డింగ్‌లతో పోల్చాము. ఈ విధానం PTSD- లాంటి స్థితి BNST మరియు అమిగ్డాలా న్యూరాన్ల యొక్క సినాప్టిక్ ప్రతిస్పందనలో పంపిణీ చేయబడిన కానీ ప్రాంత-నిర్దిష్ట మార్పులతో సంబంధం కలిగి ఉందని వెల్లడించింది.

సామాగ్రి మరియు పద్ధతులు

విషయాలు మరియు ప్రయోగాత్మక కాలక్రమం

రట్జర్స్ స్టేట్ యూనివర్శిటీ యొక్క ఇన్స్టిట్యూషనల్ యానిమల్ కేర్ అండ్ యూజ్ కమిటీ ఈ విధానాలను ఆమోదించింది మరియు ప్రయోగశాల జంతువుల సంరక్షణ మరియు ఉపయోగం కోసం గైడ్ (ఆరోగ్య మరియు మానవ సేవల విభాగం) కు అనుగుణంగా ఉంది. వయోజన మగ లూయిస్ ఎలుకలు (200–225 గ్రా) మొదట ప్రెడేటర్ ముప్పుకు గురయ్యాయి మరియు 7 రోజుల తరువాత, ఎలివేటెడ్ ప్లస్ మేజ్ (ఇపిఎం) పై పరీక్షించబడ్డాయి, ఇది ఆందోళన యొక్క బాగా అంగీకరించబడిన ప్రవర్తనా పరీక్ష (మూర్తి 1 ఎ). తరువాత, EPM లో వారి ప్రవర్తన ఆధారంగా, ఎలుకలను 'PTSD- లాంటి' లేదా 'స్థితిస్థాపక' సమలక్షణాలుగా క్రింద వివరించిన విధంగా క్రమబద్ధీకరించారు. అప్పుడు, 1–3 రోజుల తరువాత ఎలుకలకు మత్తుమందు ఇవ్వబడింది, వాటి మెదళ్ళు వెలికితీసి, బిఎన్‌ఎస్‌టి లేదా అమిగ్డాలాలో దృశ్యమాన-గైడెడ్ ప్యాచ్-క్లాంప్ న్యూరానల్ రికార్డింగ్‌ల కోసం కరోనల్ ముక్కలు తయారు చేయబడ్డాయి (గణాంకాలు 1 బి మరియు సి). ఎలుకల సమలక్షణానికి పరిశోధకులు గుడ్డిగా ఉన్నారు.

Image

ప్రయోగాత్మక ఉదాహరణ మరియు రికార్డింగ్ సైట్లు. ( ) ప్రయోగాల కాలక్రమం. ( బి ) స్ట్రియా టెర్మినలిస్ (బిఎన్‌ఎస్‌టి) ప్రయోగాల బెడ్ న్యూక్లియస్ కోసం స్టిమ్యులేషన్ (స్టిమ్.) మరియు రికార్డింగ్ (సర్కిల్స్) సైట్‌లను చూపించే పథకం. స్టిరియా టెర్మినలిస్ (ST) లో ఒక జత ఉత్తేజపరిచే టంగ్స్టన్ ఎలక్ట్రోడ్లు ఉంచబడ్డాయి. దృశ్య-గైడెడ్ ప్యాచ్-క్లాంప్ రికార్డింగ్‌లు మూడు వేర్వేరు BNST-A ప్రాంతాలలో ప్రదర్శించబడ్డాయి: యాంటెరోలెటరల్ (AL), యాంటెరోమెడియల్ (AM) మరియు యాంటీరోవెంట్రల్ (AV). ( సి ) అమిగ్డాలా ప్రయోగాల కోసం ఉద్దీపన (నిండిన వృత్తాలు) మరియు రికార్డింగ్ (ఖాళీ వృత్తాలు) సైట్‌లను చూపించే పథకం. ప్యాచ్ క్లాంప్ రికార్డింగ్‌లు బాసోలెటరల్ (బిఎల్) న్యూక్లియస్‌తో పాటు సిఎఎ యొక్క పార్శ్వ (సిఎల్) మరియు మధ్యస్థ (సిఎమ్) రంగాలలో ప్రదర్శించబడ్డాయి. ఉద్దీపన ఎలక్ట్రోడ్లు BL న్యూరాన్‌లను రికార్డ్ చేసేటప్పుడు బాహ్య క్యాప్సూల్ (EC) మరియు పార్శ్వ అమిగ్డాలా (LA) లో ఉంచబడ్డాయి లేదా CeA న్యూరాన్‌లను అధ్యయనం చేసేటప్పుడు BL న్యూక్లియస్‌లో ఉంచబడ్డాయి. స్పష్టత కోసం, గ్లూటామేట్ అన్‌కేజింగ్ ప్రయోగాలలో నమోదు చేయబడిన సిఎల్ న్యూరాన్లు చేర్చబడలేదు. అయినప్పటికీ, అవి ప్రస్తుతం వర్ణించబడిన కణాల వలె CeL యొక్క అదే భాగంలో నమోదు చేయబడ్డాయి. దిగువ కుడి వైపున ఉన్న క్రాస్ పథకాల యొక్క విన్యాసాన్ని సూచిస్తుంది (D, డోర్సల్; L, పార్శ్వ; M, మధ్యస్థ; V, వెంట్రల్). ఎసి, పూర్వ కమీషర్; IC, అంతర్గత గుళిక; Str., Striatum.

పూర్తి పరిమాణ చిత్రం

దోపిడీ ముప్పు

బెదిరింపు అనుభవం మెష్ టాప్ ఉన్న ప్లాస్టిక్ ఎలుక బోనులో సాయిల్డ్ పిల్లి లిట్టర్‌కు ఒకే ఎక్స్‌పోజర్ (10 నిమి) కలిగి ఉంటుంది. ఈ పిల్లిని మగ పిల్లుల నుండి పొందారు (మలం కోసం వేరుచేయబడింది; 2-రోజుల వినియోగ కాలం) మరియు పిల్లి మలం, మూత్రం, జుట్టు మరియు చర్మం యొక్క వాసనను కలిగి ఉంటుంది. ప్రిడేటర్ వాసనలు అటువంటి శక్తివంతమైన ఒత్తిళ్లు, అవి పావ్లోవియన్ భయం అభ్యాసాన్ని నడపడానికి షరతులు లేని ఉద్దీపనలుగా ఉపయోగించవచ్చు. 13, 14

ఎలుకలను స్థితిస్థాపక వర్సెస్ PTSD- లాగా వర్గీకరించడానికి ఉపయోగించే EPM మరియు ప్రమాణాలు

ఎలుకలను EPM యొక్క కేంద్రంలో (సప్లిమెంటరీ మెథడ్స్) ఉంచారు, బహిరంగ చేయికి ఎదురుగా మరియు 5 నిమిషాలు ఉపకరణాన్ని అన్వేషించడానికి అనుమతించారు. ప్రవర్తన రికార్డ్ చేయబడింది మరియు ఆఫ్‌లైన్‌లో స్కోర్ చేయబడింది. ఆర్మ్ ఎంట్రీగా వర్గీకరించడానికి నాలుగు పాదాలు చేతిలో ఉండాలి. ముందస్తు పనికి అనుగుణంగా, 6, 7, 11, 12 ఎలుకలు చాలా రాజీపడే అన్వేషణాత్మక ప్రవర్తనతో, అందుబాటులో ఉన్న సమయాన్ని EPM యొక్క మూసివేసిన చేతుల్లో గడుపుతున్నాయి, వీటిని PTSD లాంటివిగా వర్గీకరించారు. ఎప్పుడైనా ఓపెన్ చేతులను అన్వేషించిన ఎలుకలను స్థితిస్థాపకంగా వర్గీకరించారు. ప్రిడేటరీ బెదిరింపు ఎక్స్పోజర్ EPM లో PTSD- లాంటి సమలక్షణం యొక్క సంఘటనలను పెంచుతుంది: లూయిస్ ఎలుకలలో ~ 10% నుండి శుభ్రమైన లిట్టర్‌కు గురైన దోపిడీ ముప్పు తర్వాత ~ 50% వరకు. 6, 7, 11 అయినప్పటికీ, దోపిడీ ముప్పు అన్ని ఎలుకలలో ఆందోళనను పెంచదు, కానీ లూయిస్ ఎలుకల ఉపసమితిలో చాలా ఆత్రుతగా ఉన్న సమలక్షణం యొక్క ఆవిర్భావానికి కారణమవుతుంది . [11] నిజమే, ఎలుకలలో బహిరంగ చేతుల్లో గడిపిన సమయాన్ని పోలికలు, శుభ్రమైన లిట్టర్‌తో బహిర్గతం చేస్తాయి, కాని బహిరంగ చేతులను అన్వేషించని విషయాలను మినహాయించి, సమూహ భేదాలను వెల్లడించలేదు. [11] అంతేకాక, స్థితిస్థాపక ఎలుకలు స్థితిస్థాపకతను సూచించే ఇతర ప్రవర్తనల యొక్క అధిక సంఘటనలను ప్రదర్శిస్తాయి. 11

విట్రో స్లైస్ తయారీలో

ఎలుకలను అవెర్టిన్ (300 మి.గ్రా కేజీ −1, ఐపీ) తో మత్తుమందు చేశారు మరియు సప్లిమెంటరీ మెథడ్స్‌లో వివరించిన కోల్డ్ మోడిఫైడ్ ఆర్టిఫిషియల్ సెరెబ్రోస్పైనల్ ఫ్లూయిడ్ (ఎసిఎస్‌ఎఫ్) తో ట్రాన్స్‌కార్డియల్‌గా పెర్ఫ్యూజ్ చేశారు. పై ద్రావణంలో ఉన్నప్పుడు వైబ్రేటింగ్ మైక్రోటోమ్ ఉపయోగించి మెదడులను 300-μm- మందపాటి కరోనల్ ముక్కలుగా కత్తిరించారు. నియంత్రణ ACSF (సప్లిమెంటరీ మెథడ్స్) లో గది ఉష్ణోగ్రత వద్ద కనీసం 1 గం వరకు ముక్కలు పొదిగే గదికి బదిలీ చేయబడ్డాయి. ముక్కలు ఒకదానికొకటి రికార్డింగ్ చాంబర్‌కు తరువాతి ద్రావణంతో (10 మి.లీ నిమిషం -1 ) పరిమళించబడ్డాయి. రికార్డింగ్‌లు ప్రారంభించే ముందు, మేము క్రమంగా గది ఉష్ణోగ్రత 32 ° C కి పెంచాము.

ఎలెక్ట్రో

ప్రామాణిక కణాంతర పరిష్కారం (సప్లిమెంటరీ మెథడ్స్) తో నిండిన పైపెట్‌లను ఉపయోగించి దృశ్యపరంగా మార్గనిర్దేశం చేసిన మొత్తం-సెల్ రికార్డింగ్‌లను మేము పొందాము. ద్రవ జంక్షన్ సంభావ్యత (ఈ పరిష్కారంతో 10 mV) కోసం మెంబ్రేన్ సంభావ్యత ( V m ) విలువలు సరిదిద్దబడ్డాయి. Rest60 mV కి ప్రతికూలమైన స్థిరమైన విశ్రాంతి సామర్థ్యాలను కలిగి ఉన్న కణాలను మాత్రమే మేము పరిగణించాము మరియు ఓవర్‌షూటింగ్ చర్య శక్తిని ఉత్పత్తి చేసాము. ప్రస్తుత పప్పుల శ్రేణికి (± 20-pA స్టెప్స్, 500 ఎంఎస్) మిగిలిన, –65 లేదా –80 ఎమ్‌వి నుండి వర్తించే కణాల ప్రతిస్పందనలను అధ్యయనం చేయడం ద్వారా ఎలెక్ట్రోప్రెస్సివ్ లక్షణాలు వర్గీకరించబడతాయి. కణాల ఇన్పుట్ నిరోధకతను అంచనా వేయడానికి ప్రస్తుత-వోల్టేజ్ ప్లాట్ల యొక్క సరళ భాగం ఉపయోగించబడింది. BNST కణాలకు సినాప్టిక్ ఇన్పుట్లను సక్రియం చేయడానికి, స్ట్రియా టెర్మినలిస్ (ST; మూర్తి 1 బి) లో ఉత్తేజపరిచే ఎలక్ట్రోడ్లు ఉంచబడ్డాయి. అమిగ్డాలా న్యూరాన్‌లకు సినాప్టిక్ ఇన్‌పుట్‌లను సక్రియం చేయడానికి, ఉత్తేజపరిచే ఎలక్ట్రోడ్లు మూడు సైట్లలో ఒకటిగా ఉంచబడ్డాయి: బాసోలేటరల్ (బిఎల్) న్యూక్లియస్‌లో న్యూరాన్‌లను రికార్డ్ చేసేటప్పుడు బాహ్య క్యాప్సూల్ మరియు పార్శ్వ అమిగ్డాలా (ఎల్‌ఎ) లో లేదా సిఎ న్యూరాన్‌లను అధ్యయనం చేసేటప్పుడు బిఎల్‌లో. గుర్తించకపోతే, విద్యుత్ ఉద్దీపనలు (100 μs) తక్కువ పౌన frequency పున్యంలో (0.1 Hz), తీవ్రత పరిధిలో మరియు –65 mV యొక్క V m నుండి పంపిణీ చేయబడ్డాయి. ప్రతి తీవ్రత వద్ద కనీసం మూడు ఉద్దీపనలు పంపిణీ చేయబడ్డాయి మరియు ప్రతిస్పందనలు సగటున ఉన్నాయి.

అమిగ్డాలా ప్రయోగాల కంటే ఉద్దీపన మరియు రికార్డింగ్ సైట్లు BNST లో దగ్గరగా ఉన్నందున, అధిక-తీవ్రత కలిగిన ST ఉద్దీపనలు రికార్డ్ చేయబడిన అనేక BNST కణాలలో ప్రత్యక్ష స్పైక్‌లను సాధించాయి. అందువల్ల, మేము అమిగ్డాలా (100–800) A) ప్రయోగాల కంటే BNST (100–600 μA) లో తక్కువ శ్రేణి ఉద్దీపన తీవ్రతలను ఉపయోగించాము. విద్యుత్ ఉద్దీపనలు ప్రత్యక్ష స్పైక్‌లను సాధించినప్పుడు, ఆ తీవ్రత మరియు అంతకంటే ఎక్కువ పొందిన డేటా ఆ కణానికి పరిగణించబడదు. వేరు, ప్రత్యక్ష, ఆర్థోడ్రోమిక్ మరియు యాంటీడ్రోమిక్ చర్య సామర్థ్యాలను గుర్తించడానికి ఉపయోగించే ప్రమాణాల కోసం అనుబంధ పద్ధతులను చూడండి. చివరగా, ఉద్దీపనలు ఉప మరియు సుప్రా-థ్రెషోల్డ్ ప్రతిస్పందనల మిశ్రమాన్ని పొందినప్పుడు, మరింత ఉద్దీపనలు వర్తించబడ్డాయి.

గ్లూటామేట్ అన్‌కేజింగ్

గ్లూటామేట్‌కు పోస్ట్‌నాప్టిక్ ప్రతిస్పందన గ్లూటామేట్ అన్‌కేజింగ్ ఉపయోగించి అంచనా వేయబడింది. ఈ ప్రయోగాలలో, గ్లూటామేట్ (4-మెథాక్సీ -7-నైట్రోఇండోలినిల్-కేజ్డ్- ఎల్-గ్లూటామేట్, 1.0 మిమీ; టోక్రిస్ బయోసైన్స్, బ్రిస్టల్, యుకె) ను ఎసిఎస్ఎఫ్‌లో చేర్చారు. రికార్డ్ చేసిన కణంపై అతినీలలోహిత కాంతి పప్పులను (5–30 ఎంఎస్, 5 ఎంఎస్‌ల దశలు) వర్తింపజేయడం ద్వారా గ్లూటామేట్ అన్‌కేజ్ చేయబడింది. కణాంతర కరెంట్ ఇంజెక్షన్ ద్వారా నిర్ణయించినట్లుగా, -80 mV యొక్క పొర సంభావ్యత నుండి అన్‌కేజ్డ్ గ్లూటామేట్‌కు ప్రతిస్పందనను అంచనా వేస్తారు. అతినీలలోహిత కాంతి ఉద్దీపనలను LED సోర్స్ (365 ఎన్ఎమ్, 60 మెగావాట్లు; 0.1 హెర్ట్జ్; కూల్డ్, ఆండోవర్, యుకె) × 60 ఇమ్మర్షన్ లక్ష్యం ద్వారా పంపిణీ చేశారు.

డేటా విశ్లేషణలు మరియు గణాంకాలు

IGOR (వేవ్‌మెట్రిక్స్, పోర్ట్‌ల్యాండ్, OR, USA), క్లాంప్‌ఫిట్ (ఆక్సాన్ వాయిద్యాలు, ఫోస్టర్ సిటీ, CA, USA) మరియు నంపి మరియు స్కిపి (//www.scipy.org) ఉపయోగించి వ్రాసిన అనుకూల సాఫ్ట్‌వేర్‌తో డేటాను ఆఫ్‌లైన్‌లో విశ్లేషించారు. విలువలు అంటే ± sem అన్ని గణాంక పరీక్షలు రెండు వైపులా ఉంటాయి. అన్ని సందర్భాల్లో, అందుబాటులో ఉన్న అన్ని కణాలు, ప్రయత్నాలు మరియు విషయాలు గణాంక విశ్లేషణలలో తగినవిగా చేర్చబడ్డాయి. రెండు ఎలుక సమలక్షణాలలో నమోదైన న్యూరాన్ల మధ్య తేడాలు ఉన్నాయో లేదో తెలుసుకోవడానికి ఈ పరీక్షలు లక్ష్యంగా పెట్టుకున్నాయి. నమూనా పరిమాణాలను బట్టి, వేర్వేరు కణాల రకాల సంభవం లో సమలక్షణ వ్యత్యాసాలు గణనీయంగా ఉన్నాయో లేదో తెలుసుకోవడానికి మేము X 2 - లేదా ఫిషర్ యొక్క ఖచ్చితమైన పరీక్షలను ఉపయోగించాము. వాటి ఎలెక్ట్రో రెస్పాన్సివ్ లక్షణాలను పోల్చడానికి, మేము పారామెట్రిక్ కాని క్రుస్కాల్-వాలిస్ వన్-వే విశ్లేషణ (ANOVA) ను ఉపయోగించాము. సినాప్టిక్ ప్రతిస్పందన డేటా సాధారణంగా పంపిణీ చేయబడినందున, ఈ పోలికల కోసం మేము పదేపదే కొలతలు ANOVA లను ఉపయోగించాము.

ఫలితాలు

మేము 166 లూయిస్ ఎలుకలను దోపిడీ ముప్పుకు గురిచేసాము మరియు వాటిని 1 వారం తరువాత EPM లో పరీక్షించాము. చాలా రాజీపడే అన్వేషణాత్మక ప్రవర్తన కలిగిన విషయాలు (EPM యొక్క బహిరంగ చేతుల్లో సమయం లేదు) PTSD- లాంటివి (48%) మరియు ఇతరులు స్థితిస్థాపకంగా (52%) వర్గీకరించబడ్డాయి. ఒకటి నుండి మూడు రోజుల తరువాత, మేము BNST లేదా అమిగ్డాలాలోని వివిధ ప్రాంతాలలో న్యూరాన్ల యొక్క దృశ్యమాన-గైడెడ్ ప్యాచ్-క్లాంప్ రికార్డింగ్‌లను ప్రదర్శించాము (గణాంకాలు 1 బి మరియు సి).

BNST ప్రయోగాలు

మేము పూర్వ BNST ప్రాంతం (BNST-A) పై దృష్టి కేంద్రీకరించాము ఎందుకంటే ఇది చాలా తరచుగా ఆందోళనలో చిక్కుకుంది. అయినప్పటికీ, BNST అనేది ~ 15–20 కేంద్రకాల సమాహారం, వాటి ఖచ్చితమైన సంఖ్య మరియు స్థానానికి సంబంధించి చాలా విభేదాలు ఉన్నాయి. 16, 17 ఈ సమస్యను మరింత పెంచుతూ, జీవన ముక్కలలో వ్యక్తిగత BNST కేంద్రకాలను ఖచ్చితత్వంతో గుర్తించలేము. అందువల్ల, మేజర్ ఫైబర్ బండిల్స్ (మూర్తి 1 బి) యొక్క స్థానం ఆధారంగా మేము మూడు ప్రాంతాలలో బిఎన్‌ఎస్‌టి-ఎ యొక్క సరళమైన పార్శిలేషన్‌ను ఉపయోగించాము: డోర్సల్ మరియు వెంట్రల్ (బిఎన్‌ఎస్‌టి-ఎవి) రంగాలలో బిఎన్‌ఎస్‌టి-ఎను విభజించే పూర్వ కమీషర్, మరియు ఇంట్రా ST యొక్క BNST భాగం మధ్యస్థ (BNST-AM) మరియు పార్శ్వ (BNST-AL) ప్రాంతాలలో డోర్సల్ భాగాన్ని ఉపవిభజన చేస్తుంది. 38 ఎలుకలలో నమోదు చేయబడిన 61 BNST-AL కణాల (స్థితిస్థాపకత, n = 33; PTSD- లాంటి, n = 28), 52 BNST-AM కణాలు (స్థితిస్థాపకంగా, n = 27; PTSD- లాంటి, n = 25) 32 ఎలుకలలో మరియు 50 ఎలుకలలో 50 BNST-AV న్యూరాన్లు (స్థితిస్థాపకంగా, n = 24; PTSD- లాంటి, n = 26) నమోదు చేయబడ్డాయి.

సంఘటనలు, నిష్క్రియాత్మక లక్షణాలు మరియు స్టిక్ లక్షణాలు BNST-A న్యూరాన్ల యొక్క స్థితిస్థాపక vs PTSD- వంటి ఎలుకలలో

BNST-A లో కనీసం ఐదు వేర్వేరు శారీరక కణ రకాలు ఉన్నాయి. 18, 19, 20, 21 సంభవం తగ్గుతున్న క్రమంలో, అవి తక్కువ-థ్రెషోల్డ్ పగిలిపోవడం (ఎల్‌టిబి) న్యూరాన్లు, రెగ్యులర్ స్పైకింగ్ (ఆర్‌ఎస్) కణాలు, వేగంగా లోపలికి సరిచేసే న్యూరాన్లు కె + కండక్టెన్స్ (ఎఫ్‌ఐఆర్), ఆకస్మికంగా క్రియాశీల కణాలు మరియు ఆలస్యంగా- ఫైరింగ్ న్యూరాన్లు. దురదృష్టవశాత్తు, CRF ను వ్యక్తీకరించే అరుదైన FIR న్యూరాన్లు మినహా, 22 BNST-A న్యూరాన్ల యొక్క శారీరక లక్షణాలు మరియు వాటి ట్రాన్స్మిటర్ కంటెంట్ మధ్య స్థిరమైన సంబంధం లేదు (రిఫరెన్స్ 23 లో సమీక్షించబడింది). చాలా BNST-A న్యూరాన్లు GABAergic న్యూరాన్లు. 24, 25, 26, 27 కొన్ని గ్లూటామాటర్జిక్ కణాలు BNST-AM మరియు AV, 27, 28 లలో కూడా గుర్తించబడ్డాయి , ఇక్కడ అవి ప్రబలంగా ఉన్న GABAergic న్యూరాన్లతో కలిసిపోతాయి. అందువల్ల, మేము నమోదు చేసిన కణాలలో ఎక్కువ భాగం ప్రబలంగా ఉన్న GABAergic న్యూరాన్లకు చెందినవి. 29

ఫిజియోలాజికల్ సెల్ రకాలు ( X 2 -tests, P ’s0.51; సప్లిమెంటరీ టేబుల్ 1) సంభవం లో ఫినోటైప్-సంబంధిత వైవిధ్యాలు ఏవీ కనుగొనబడలేదు, ఇది అమాయక ఎలుకలలో గతంలో నివేదించబడిన సాధారణ పరిధిలో పడిపోయినట్లు కనిపించింది. 18, 19, 20, 21 అంతేకాకుండా, ఈ కణాల నిష్క్రియాత్మక లక్షణాలు మరియు స్పైక్ లక్షణాలలో ఫినోటైప్-సంబంధిత తేడాలు ఏవీ మేము కనుగొనలేదు (క్రుస్కల్-వాలిస్ వన్-వే ANOVA లు, పి యొక్క 0.05; అనుబంధ పట్టికలు 2–7). ఐదు కణ రకాల్లో మూడు అరుదుగా ఉన్నందున, తరువాతి పోలికలు ప్రబలంగా ఉన్న RS మరియు LTB కణాలపై దృష్టి సారించాయి.

స్థితిస్థాపక vs PTSD- వంటి ఎలుకలలో BNST-A న్యూరాన్స్ యొక్క సినాప్టిక్ ప్రతిస్పందన

BNST-A న్యూరాన్ల యొక్క సినాప్టిక్ ప్రతిస్పందనను అధ్యయనం చేయడానికి, మేము ST లో ఉత్తేజపరిచే ఎలక్ట్రోడ్లను ఉంచాము (మూర్తి 1 బి). ఈ ఫైబర్ కట్ట BNST యొక్క ప్రధాన అనుబంధమైన అమిగ్డాలా నుండి ఇన్పుట్లను కలిగి ఉంటుంది. నిజమే, BNST-A వరుసగా BLA మరియు CeA నుండి చాలా బలమైన గ్లూటామాటర్జిక్ మరియు GABAergic ఇన్పుట్లను పొందుతుంది (అనుబంధ మూర్తి 1). 25, 30, 31 కాబట్టి, −65 mV యొక్క V m నుండి, ST ఎలక్ట్రోడ్ల ద్వారా సంక్షిప్త (100 μs) విద్యుత్ ఉద్దీపనలను (0.1–0.6 mA) పంపిణీ చేయడం ద్వారా మేము ఈ అక్షాంశాలను తక్కువ పౌన frequency పున్యంలో (0.1 Hz) సక్రియం చేసాము. క్రింద వివరించినట్లుగా, రెండు ఎలుక సమలక్షణాల మధ్య BNST-A న్యూరాన్ల యొక్క సినాప్టిక్ ప్రతిస్పందనలో గుర్తించబడిన ప్రాంత-నిర్దిష్ట తేడాలను మేము కనుగొన్నాము. ఏదేమైనా, ప్రతి ప్రాంతంలో, వివిధ శారీరక కణ రకాలు ఒకే పోకడలను ప్రదర్శించాయి. అందువల్ల, సరళత కోసం, వివిధ తరగతుల న్యూరాన్లలో పొందిన ఫలితాలు క్రింద పూల్ చేయబడతాయి.

BNST-AL న్యూరాన్లు

BNST-AL న్యూరాన్ల యొక్క సినాప్టిక్ ప్రతిస్పందన PTSD లాంటి స్థితిస్థాపక ఎలుకల కంటే తక్కువగా ఉంది (మూర్తి 2a). ఈ వ్యత్యాసం ఎక్కువగా PTSD- వంటి ఎలుకల కణాలలో ST- ప్రేరేపిత నిరోధక పోస్ట్‌నాప్టిక్ పొటెన్షియల్స్ (IPSP లు) కారణంగా ఉంది (మూర్తి 2a1; ANOVA, F (1, 59) = 8.821, P = 0.006). స్థితిస్థాపక ఎలుకల (మూర్తి 2a1) కన్నా PTSD లాంటి న్యూరాన్లలో తక్కువ వ్యాప్తి కలిగి ఉండటానికి ST- ప్రేరేపిత ఉత్తేజిత పోస్ట్‌నాప్టిక్ పొటెన్షియల్స్ (EPSP లు) ఉన్నప్పటికీ, ఇది ప్రాముఖ్యతను చేరుకోలేదు (F (1, 59) = 2.4, P = 0.07). దీనికి అనుగుణంగా, ST- ప్రేరేపిత EPSP ల యొక్క వాలు రెండు ఎలుక సమలక్షణాల మధ్య గణనీయంగా తేడా లేదు (మూర్తి 2a2). రెండు సమలక్షణాలలో ST- ప్రేరేపిత EPSP ల యొక్క సారూప్య లక్షణాలు ఉన్నప్పటికీ, ST ఉద్దీపనలు ఆర్థోడ్రోమిక్ స్పైకింగ్‌ను పొందే అవకాశం PTSD- వంటి ఎలుకల కంటే స్థితిస్థాపకత నుండి న్యూరాన్‌లలో గణనీయంగా ఎక్కువగా ఉంది (మూర్తి 2a3; F (1, 59) = 5.803, P = 0.019). మొత్తంమీద, ఈ ఫలితాలు ST- ప్రేరేపిత నిరోధం యొక్క శక్తిలో తేడాలు స్థితిస్థాపక ఎలుకలతో పోలిస్తే PTSD లాంటి BNST-AL న్యూరాన్ల యొక్క ఆర్థోడ్రోమిక్ ప్రతిస్పందనను తగ్గించడానికి దోహదం చేస్తాయని సూచిస్తున్నాయి.

Image

స్థితిస్థాపక (నలుపు) మరియు PTSD- లాంటి (ఎరుపు) ఎలుకలలో ST ఉద్దీపనలకు BNST న్యూరాన్ల యొక్క సినాప్టిక్ ప్రతిస్పందన. న్యూరాన్లు BNST-AL ( a ), BNST-AM ( b ) లేదా BNST-AV ( c ) లో నమోదు చేయబడ్డాయి. X -axis ఉద్దీపన తీవ్రతను సూచిస్తుంది, అయితే y -axis చూపిస్తుంది (1) ప్రేరేపించబడిన EPSP లు మరియు IPSP ల యొక్క వ్యాప్తి (వరుసగా సానుకూల మరియు ప్రతికూల విలువలు), (2) EPSP వాలులు (మొదటి 2 ms లో కొలుస్తారు) మరియు (3) ఆర్థోడ్రోమిక్ స్పైక్‌లను వెలికితీసే ట్రయల్స్ నిష్పత్తి. స్థితిస్థాపక (నలుపు) మరియు PTSD- వంటి ఎలుకలలో (ఎరుపు) నమోదు చేయబడిన న్యూరాన్‌ల కోసం ప్రేరేపించబడిన ప్రతిస్పందనల యొక్క ప్రాతినిధ్య ఉదాహరణలను ఇన్‌సెట్‌లు చూపుతాయి. లోపం బార్లు సెమ్ AL, యాంటీరోలెటరల్; AM, యాంటెరోమెడియల్; AV, యాంటీరోవెంట్రల్; BNST, స్ట్రియా టెర్మినలిస్ యొక్క బెడ్ న్యూక్లియస్; EPSP, ఉత్తేజకరమైన పోస్ట్‌నాప్టిక్ సంభావ్యత; IPSP, నిరోధక పోస్ట్‌నాప్టిక్ పొటెన్షియల్స్; PTSD, పోస్ట్ ట్రామాటిక్ స్ట్రెస్ డిజార్డర్; ST, స్ట్రియా టెర్మినలిస్.

పూర్తి పరిమాణ చిత్రం

BNST-AM న్యూరాన్లు

BNST-AL న్యూరాన్లకు విరుద్ధంగా, BNST-AM కణాల ప్రతిస్పందన PTSD లాంటి స్థితిస్థాపక ఎలుకల కంటే ఎక్కువగా ఉంది. వాస్తవానికి, ST- ప్రేరేపిత EPSP ల యొక్క వ్యాప్తి (మూర్తి 2 బి 1) మరియు వాలు (మూర్తి 2 బి 2) స్థితిస్థాపక ఎలుకలు (ఇపిఎస్పిలు, ఎఫ్ (1, 50) = 5.762, పి = 0.02; వాలు, కంటే పిటిఎస్డి నుండి నమోదు చేయబడిన న్యూరాన్లలో గణనీయంగా ఎక్కువగా ఉన్నాయి. F (1, 50) = 4.95, P = 0.03), IPSP యాంప్లిట్యూడ్స్‌లో తేడా లేకుండా (మూర్తి 2 బి 1; ఎఫ్ (1, 50) = 0.179, పి = 0.67). దీని ప్రకారం, స్థితిస్థాపక ఎలుకల కంటే PTSD లాంటి వాటిలో ST ఉద్దీపనలు సుప్రా-థ్రెషోల్డ్ ప్రతిస్పందనలను పొందగల సంభావ్యత గణనీయంగా ఎక్కువగా ఉంది (మూర్తి 2 బి 3; ఎఫ్ (1, 50) = 5.09, పి = 0.028).

BNST-AV న్యూరాన్లు

BNST-AM కణాల మాదిరిగానే, కానీ BNST-AL న్యూరాన్‌లకు విరుద్ధంగా, BNST-AV కణాల ప్రతిస్పందన PTSD లాంటి స్థితిస్థాపక ఎలుకల కంటే ఎక్కువగా ఉంది. PTSD- వంటి ఎలుకలలో (EPSP లు, F (1, 48) = 9.65, P = 0.003; వాలు, F (1, ) ST- ప్రేరేపిత EPSP ల యొక్క గణనీయమైన అధిక వ్యాప్తి (మూర్తి 2 సి 1) మరియు వాలు (మూర్తి 2 సి 2) దీనికి రుజువు. 48) = 9.309, పి = 0.004), రెండు ఎలుక సమలక్షణాల మధ్య మళ్ళీ ఐపిఎస్పి వ్యాప్తిలో తేడా లేదు (మూర్తి 2 సి 1; ఎఫ్ (1, 48) = 0.425, పి = 0.51). ఈ ఫలితాలతో సమాంతరంగా, స్థితిస్థాపక ఎలుకల కంటే ST ఉద్దీపనలకు ప్రతిస్పందనగా స్పైకింగ్ సంభావ్యత PTSD లాంటిది గణనీయంగా ఎక్కువగా ఉంది (మూర్తి 2 సి 3; ఎఫ్ (1, 48) = 11.51, పి = 0.001).

BNST-AM మరియు AV కణాల సినాప్టిక్ ప్రతిస్పందనలో తేడాలు అంతర్లీనంగా ఉన్న విధానాలు

పైన వివరించిన EPSP లక్షణాలలో సమలక్షణ వ్యత్యాసాలు ప్రిస్నాప్టిక్ యంత్రాంగంపై ఆధారపడి ఉన్నాయో లేదో తెలుసుకోవడానికి, మేము BNST-AM మరియు AV న్యూరాన్స్ (అనుబంధ మూర్తి 2) యొక్క రెండు సమూహాలలో జత-పల్స్ ఫెసిలిటేషన్ (పిపిఎఫ్) మొత్తాన్ని పోల్చాము. ఈ విశ్లేషణలో, 32 రెండు ఒకేలా ఉద్దీపనలు వేగంగా వరుసగా వర్తించబడతాయి. పిపిఎఫ్ పరిమాణం ట్రాన్స్మిటర్ విడుదల సంభావ్యతకు విలోమానుపాతంలో ఉంటుంది: విడుదల సంభావ్యతను పెంచే అవకతవకలు పిపిఎఫ్‌ను తగ్గిస్తాయి మరియు దీనికి విరుద్ధంగా ఉంటాయి. 33, 34, 35 అందువల్ల, పిక్రోటాక్సిన్ (100 μ m) సమక్షంలో మరియు వోల్టేజ్-క్లాంప్ మోడ్‌లో, మేము రెండు ST ఉద్దీపనలను వేగంగా వరుసగా వర్తింపజేసాము మరియు వారు BNST- లో EPSC వ్యాప్తి యొక్క నిష్పత్తిని లెక్కించాము (EPSC2 / EPSC1) రెండు సమలక్షణాలలో AM (అనుబంధ మూర్తి 2A), మరియు AV (అనుబంధ మూర్తి 2B) న్యూరాన్లు. రెండు BNST ప్రాంతాలలో, జత-పల్స్ నిష్పత్తి సమూహాల మధ్య గణనీయంగా తేడా లేదు (అనుబంధ మూర్తి 2; టి- టెట్స్, AM, P = 0.8; AV, P = 0.1).

అమిగ్డాలా ప్రయోగాలు

మేము 32 ఎలుకల నుండి 82 BL న్యూరాన్లు (స్థితిస్థాపకంగా, n = 38; PTSD- లాంటి, n = 44) నమోదు చేసాము; 37 ఎలుకల నుండి 138 సెంట్రల్ పార్శ్వ (సిఎల్) న్యూరాన్లు (స్థితిస్థాపకంగా, ఎన్ = 69; పిటిఎస్డి లాంటివి, ఎన్ = 69); మరియు 22 ఎలుకల నుండి 71 సెంట్రల్ మీడియల్ (సిఎమ్) న్యూరాన్లు (స్థితిస్థాపకంగా, ఎన్ = 26; పిటిఎస్డి లాంటివి, ఎన్ = 45; మూర్తి 1 సి). CeL మరియు CeM విడిగా పరిగణించబడతాయి ఎందుకంటే అవి భయం అవుట్పుట్ నెట్‌వర్క్‌లతో విరుద్ధమైన కనెక్షన్‌లను ఏర్పరుస్తాయి. వివిధ మెదడు వ్యవస్థ భయం ప్రభావ నిర్మాణాలకు సిఎమ్ విస్తృతమైన అంచనాలను అందిస్తుండగా, సిఎల్ అవుట్‌పుట్‌లు ఎక్కువగా పారాబ్రాచియల్ న్యూక్లియస్‌కు పరిమితం. 36, 37, 38 అయినప్పటికీ, CeL తన GABAergic అంచనాల ద్వారా CeM 39, 40, 41, 42 మరియు BNST లకు భయం వ్యక్తీకరణను నియంత్రిస్తుంది. 31

నిష్క్రియాత్మక లక్షణాలు మరియు స్థితిస్థాపక vs PTSD- వంటి ఎలుకలలో వివిధ కణాల సంభవం

BL న్యూరాన్లు

మునుపటి పనికి అనుగుణంగా, 43, 44, 45, 46 మేము BL న్యూరాన్‌లను వాటి విరుద్ధమైన ఎలెక్ట్రోప్రెస్సివ్ లక్షణాల ఆధారంగా పుటేటివ్ ప్రొజెక్షన్ కణాలు (మూర్తి 3 ఎ 1) లేదా ఇంటర్న్‌యూరాన్స్ (మూర్తి 3 ఎ 3) గా వర్గీకరించాము (రిఫరెన్స్ 47, 48 లో సమీక్షించబడింది). ప్రస్తుత పప్పులను డిపోలరైజ్ చేసేటప్పుడు బిఎల్ న్యూరాన్లు స్పైక్ ఫ్రీక్వెన్సీ అనుసరణను ప్రదర్శించినప్పుడు మరియు తులనాత్మకంగా ఎక్కువ వ్యవధి (సగం వ్యాప్తిలో 0.8 ఎంఎస్) యొక్క చర్య శక్తిని ఉత్పత్తి చేసినప్పుడు ప్రొజెక్షన్ కణాలుగా వర్గీకరించబడ్డాయి. 49, 50, 51, BL ఇంటర్న్‌యూరాన్‌ల యొక్క భిన్నమైన కాల్పుల నమూనాలను బట్టి , ఈ కణాలను గుర్తించడానికి మేము ప్రధానంగా స్పైక్ వ్యవధిపై ఆధారపడ్డాము (సగం వ్యాప్తిలో 0.6 ms). రికార్డ్ చేయబడిన కణాలలో చాలా తక్కువ నిష్పత్తి ఈ ప్రమాణానికి అనుగుణంగా ఉన్నందున, అవి మరింత పరిగణించబడవు. మునుపటి ఫలితాలకు అనుగుణంగా, ప్రస్తుత పప్పులను డిపోలరైజ్ చేయడానికి వారి ప్రతిస్పందనల ఆధారంగా 45 రెండు రకాల BL ప్రొజెక్షన్ కణాలు వేరు చేయబడ్డాయి: ఒకే స్పైక్‌లను మాత్రమే ఉత్పత్తి చేసే కణాలు (మూర్తి 3a1), ఇకపై RS కణాలు అని పిలుస్తారు మరియు స్పైక్ డబుల్స్ లేదా పేలుళ్లను ఉత్పత్తి చేసే న్యూరాన్లు (మూర్తి 3a2), ఇకమీదట అంతర్గతంగా పగిలిపోవడం అని పిలుస్తారు. RS మరియు అంతర్గతంగా పగిలిపోయే న్యూరాన్ల సంభవం స్థితిస్థాపకంగా మరియు PTSD- వంటి ఎలుకల మధ్య తేడా లేదు (ఫిషర్ యొక్క ఖచ్చితమైన పరీక్ష, P = 0.8230; మూర్తి 3 సి 1). మేము రెండు రకాల ప్రొజెక్షన్ కణాలను కలిసి లేదా విడిగా పరిగణించినా, స్పైక్ వ్యవధి, వ్యాప్తి మరియు ప్రవేశం ఎలుకల సమలక్షణాల యొక్క విధిగా గణనీయంగా మారలేదు, లేదా వాటి విశ్రాంతి సామర్థ్యం, ​​సమయ స్థిరాంకం లేదా ఇన్పుట్ నిరోధకత ( టి- టెట్స్, పి ' s> 0.1, అనుబంధ పట్టిక 8).

Image

అమిగ్డాలా న్యూరాన్ల యొక్క వివిధ శారీరక తరగతుల సంఘటనలు. క్రమంగా పెరుగుతున్న వ్యాప్తి యొక్క ప్రతికూల మరియు సానుకూల ప్రస్తుత పప్పులకు ఆరు వేర్వేరు కణాల వోల్టేజ్ స్పందనలు (ప్రతికూల మరియు ఉప-త్రెషోల్డ్ పాజిటివ్ పప్పుల కోసం step0.04 nA యొక్క ప్రస్తుత దశ ఇంక్రిమెంట్; సుప్రా-థ్రెషోల్డ్ పప్పుల కోసం ప్రస్తుత దశ ఇంక్రిమెంట్ 0.02 nA). గుర్తించకపోతే, స్థిరమైన కణాంతర కరెంట్ ఇంజెక్షన్ ద్వారా నిర్ణయించినట్లుగా, −80 mV యొక్క పొర సంభావ్యత నుండి ఉద్దీపనలు వర్తించబడతాయి. ( ) BL లో, మూడు రకాల న్యూరాన్‌లను వేరు చేయవచ్చు: రెగ్యులర్ స్పైకింగ్ (RS; a1 ), అంతర్గతంగా పగిలిపోవడం (IB; a2 ) మరియు ఫాస్ట్ స్పైకింగ్ (FS; a3 ). FS మరియు IB కణాల ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడిన a2 మరియు a3 అతివ్యాప్తి చర్య సామర్థ్యాల మధ్య చొప్పించండి . ( బి ) సిఎల్‌లో, మూడు రకాల న్యూరాన్‌లను వేరు చేయవచ్చు: ఆర్‌ఎస్ (బి 1), తక్కువ-థ్రెషోల్డ్ పగిలిపోవడం (ఎల్‌టిబి; బి 2 ) మరియు ఆలస్యంగా కాల్పులు (ఎల్ఎఫ్, బి 3 ). బి 2 యొక్క టాప్ ట్రేస్ క్రింద ఇన్సెట్ −65 mV నుండి వర్తించే −0.2 nA హైపర్పోలరైజింగ్ పల్స్ విరామంలో ఉత్పత్తి అయిన రీబౌండ్ స్పైక్ డబుల్ చూపిస్తుంది. ప్రస్తుత పప్పులను డిపోలరైజ్ చేసే ఉప-ప్రవేశానికి వోల్టేజ్ ప్రతిస్పందనల సమయ వ్యవధిలో మార్పును బి 3 లో ఇన్సెట్ చూపిస్తుంది. A1 మరియు A2 మధ్య వోల్టేజ్ మరియు సమయ అమరికలు ఇన్సెట్లను మినహాయించి అన్ని ప్యానెల్లకు వర్తిస్తాయి. ( సి ) శారీరక కణాల సంభవం యొక్క దృగ్విషయ వైవిధ్యాలు. ( c1–3 ) అమిగ్డాలా న్యూరాన్లు BL (c1), CeL ( c2 ) మరియు CeM (c3) లలో నమోదు చేయబడ్డాయి. నమూనా పరిమాణాలు: (సి 1) స్థితిస్థాపకత ( n = 38) మరియు PTSD- వంటి ఎలుకల ( n = 44) నుండి BL న్యూరాన్లు; (సి 2) స్థితిస్థాపకత ( n = 69) మరియు PTSD- వంటి ఎలుకల ( n = 69) నుండి CeL న్యూరాన్లు. (c3) స్థితిస్థాపకత ( n = 25) మరియు PTSD- వంటి ఎలుకల ( n = 41) నుండి CeM న్యూరాన్లు. బిఎల్, బాసోలెటరల్; సిఎల్, సెంట్రల్ పార్శ్వ; సిఎమ్, సెంట్రల్ మెడియల్; PTSD, పోస్ట్ ట్రామాటిక్ స్ట్రెస్ డిజార్డర్; RS, రెగ్యులర్ స్పైకింగ్.

పూర్తి పరిమాణ చిత్రం

CeL న్యూరాన్లు

ఎలుకలలో ముందస్తు అధ్యయనాలకు అనుగుణంగా, 39, 52, 53 ప్రస్తుత-ప్రేరేపిత స్పైకింగ్ యొక్క తాత్కాలిక డైనమిక్స్‌లో తేడాల ఆధారంగా, సిఎల్‌లో మూడు ప్రధాన కణ రకాలను మేము గుర్తించాము: RS (Figure 3b1), LTB (Figure 3b2) మరియు ఆలస్యంగా కాల్పులు ( ఎల్ఎఫ్, మూర్తి 3 బి 3). అయినప్పటికీ, స్థితిస్థాపకత vs PTSD- వంటి ఎలుకల మధ్య వాటి సంభవం గణనీయంగా మారలేదు (మూర్తి 3 సి 2 ; ఎక్స్ 2 -టెస్ట్, χ 2 = 3.11, పి = 0.211). అంతేకాకుండా, మేము మూడు కణ రకాలను కలిసి లేదా విడిగా పరిగణించినా, రెండు ప్రవర్తనా సమలక్షణాలు CeL న్యూరాన్ల యొక్క స్పైకింగ్ లేదా నిష్క్రియాత్మక లక్షణాలలో తేడాలతో సంబంధం కలిగి లేవు ( t -tests, P ’s> 0.08; అనుబంధ పట్టిక 9).

సిఎమ్ న్యూరాన్లు

మునుపటి అధ్యయనాలలో, 52, 54 సిఎల్‌లో గుర్తించిన న్యూరాన్ల యొక్క అదే శారీరక తరగతులు సిఎమ్‌లో కనుగొనబడ్డాయి, అయినప్పటికీ వాటి సాపేక్ష సంఘటనలలో తేడాలు ఉన్నాయి. సిఎమ్‌లోని మా ఫలితాలు ఈ మునుపటి ఫలితాలను మేము ఎల్‌ఎఫ్ కణాలను ఎదుర్కోలేదు. BL మరియు CeL న్యూరాన్లకు విరుద్ధంగా, ఎలుకల సమలక్షణం (మూర్తి 3 సి 3) యొక్క విధిగా సిఎమ్ సెల్ రకాల సంభవం గుర్తించదగిన తేడాలు గమనించబడ్డాయి. ముఖ్యంగా, పిటిఎస్డి లాంటి ఎలుకలలో ఆర్ఎస్ కణాలు ప్రబలంగా ఉన్నాయి, అయితే ఎల్టిబి న్యూరాన్ల సంభవం స్థితిస్థాపక ఎలుకలలో ఎక్కువగా ఉంది (ఫిషర్ పరీక్ష, పి = 0.017). ఏదేమైనా, సిఎమ్ న్యూరాన్స్ (సప్లిమెంటరీ టేబుల్స్ 10–12) యొక్క స్పైక్ లేదా నిష్క్రియాత్మక లక్షణాలను పోల్చినప్పుడు PTSD- లాంటి మరియు స్థితిస్థాపక ఎలుకల ( P ’s0.09) మధ్య గణనీయమైన తేడాలు లేవు.

స్థితిస్థాపక vs PTSD- వంటి ఎలుకలలో అమిగ్డాలా న్యూరాన్ల యొక్క సినాప్టిక్ ప్రతిస్పందన

BL న్యూరాన్లు

BL అనేక కార్టికల్ ప్రాంతాలు 55 మరియు LA నుండి ఉత్తేజకరమైన ఇన్పుట్లను పొందుతుంది. 56, 57 ఈ ఇన్పుట్లకు BL న్యూరాన్ల యొక్క ప్రతిస్పందన రెండు సమలక్షణాల మధ్య తేడా ఉందో లేదో పరీక్షించడానికి, మేము బాహ్య గుళికలో ఉత్తేజపరిచే ఎలక్ట్రోడ్లను ఉంచాము, ఇది BL తో ముగిసే చాలా కార్టికల్ ఆక్సాన్లను మరియు LA యొక్క వెంట్రల్ భాగాన్ని కలిగి ఉంటుంది. ఈ రెండు సైట్లలో (స్థితిస్థాపకంగా, n = 34; PTSD- లాంటి, n = 24) పంపిణీ చేయబడిన విద్యుత్ ఉద్దీపనల (100 μs; 0.1–0.8 mA) ద్వారా వచ్చిన ప్రతిస్పందనలను మేము పోల్చాము. స్టిమ్యులేషన్ సైట్‌తో సంబంధం లేకుండా, ప్రేరేపిత EPSP లు లేదా IPSP ల యొక్క వ్యాప్తిలో (Figure 4a1; F (1, 56) = 0.526, P = 0.471) ఉద్దీపన ఎలిసిటింగ్ స్పైక్‌ల నిష్పత్తిలో ఎటువంటి సమలక్షణ తేడాలు కనిపించలేదు (మూర్తి 4a2; EPSP లు, ఎఫ్ (1, 56) = 0.743, పి = 0.512; ఐపిఎస్‌పిలు, ఎఫ్ (1, 56) = 0.239, పి = 0.689) లేదా ఇపిఎస్‌పిల వాలులో (మూర్తి 4 ఎ 3; ఎఫ్ (1, 56) = 0.6872, పి = 0.356 ).

Image

స్థితిస్థాపక (నలుపు) మరియు PTSD- లాంటి (ఎరుపు) ఎలుకలలో BL ( a ), CeL ( b ) మరియు CeM ( c ) న్యూరాన్‌ల యొక్క సినాప్టిక్ ప్రతిస్పందన. అన్ని ప్యానెల్‌లలో, x -axis ఉద్దీపన తీవ్రతను సూచిస్తుంది, అయితే y -axis ఆర్థోడ్రోమిక్ స్పైక్‌లను వెలికితీసే ట్రయల్స్ యొక్క నిష్పత్తి, (2) ఉద్భవించిన EPSP మరియు IPSP యొక్క వ్యాప్తి (వరుసగా సానుకూల మరియు ప్రతికూల విలువలు), అలాగే ( 3) EPSP వాలులు (మొదటి 2 ms లో కొలుస్తారు). లోపం బార్లు సెమ్ స్టిమ్యులేషన్ సైట్లు LA ( a1 ), EC ( a2, a3 ), BL ( b, c ) అని సూచిస్తున్నాయి. స్థితిస్థాపక (నలుపు) మరియు PTSD- వంటి ఎలుకలలో (ఎరుపు) నమోదు చేయబడిన న్యూరాన్‌ల కోసం ప్రేరేపించబడిన ప్రతిస్పందనల యొక్క ప్రాతినిధ్య ఉదాహరణలను ఇన్‌సెట్‌లు చూపుతాయి. ( డి ) ఎలుకల సమలక్షణం యొక్క విధిగా అన్‌కేజ్డ్ గ్లూటామేట్‌కు సిఎల్ న్యూరాన్‌ల ప్రతిస్పందనలు మారుతూ ఉంటాయి. ( d1 ) క్రమంగా పెరుగుతున్న వ్యవధి యొక్క UV కాంతి పప్పుల ద్వారా లభించే ప్రతిస్పందనల ప్రతినిధి ఉదాహరణలు (దిగువన 5 ms నుండి పైభాగంలో 45 ms వరకు). ఇన్సెట్: UV ఉద్దీపన వ్యవధి ( x -axis) యొక్క విధిగా కణాల స్పైకింగ్ ( y -axis) నిష్పత్తి. 30 ఎంఎస్‌లకు మించి, అన్ని కణాలు కాల్చబడ్డాయి. ( d2 ) UV ఉద్దీపన వ్యవధి ( x -axis) యొక్క విధిగా గ్లూటామేట్ అన్‌కేజింగ్ ( y -axis) ద్వారా వెలువడిన EPSP ల యొక్క గరిష్ట వ్యాప్తి. దీనిలో మరియు తరువాతి ప్యానెల్‌లో, అన్ని సుప్రా-థ్రెషోల్డ్ ప్రతిస్పందనలు మినహాయించబడ్డాయి, దీని ఫలితంగా పెరుగుతున్న వ్యవధుల యొక్క UV ఉద్దీపనలతో క్రమంగా తగ్గుతుంది ( b1 యొక్క ఇన్సెట్ చూడండి). (d3) UV ఉద్దీపన వ్యవధి ( x -axis) యొక్క విధిగా గ్లూటామేట్ అన్‌కేజింగ్ ( y -axis) ద్వారా వెలువడిన EPSP ల వాలు. లోపం పట్టీలు సెమ్ బిఎల్, బాసోలెటరల్; సిఎల్, సెంట్రల్ పార్శ్వ; సిఎమ్, సెంట్రల్ మెడియల్; EC, బాహ్య గుళిక; EPSP, ఉత్తేజకరమైన పోస్ట్‌నాప్టిక్ సంభావ్యత; IPSP, నిరోధక పోస్ట్‌నాప్టిక్ పొటెన్షియల్స్; LA, పార్శ్వ అమిగ్డాలా; PTSD, పోస్ట్ ట్రామాటిక్ స్ట్రెస్ డిజార్డర్; UV, అతినీలలోహిత.

పూర్తి పరిమాణ చిత్రం

CeL న్యూరాన్లు

BL న్యూరాన్లు CeL మరియు CeM లకు గ్లూటామాటర్జిక్ ఇన్పుట్లను అందిస్తాయి. 57, 58, 59, 60 కాబట్టి, మేము రెండు సమలక్షణాలలో BL- ప్రేరేపిత సినాప్టిక్ ప్రతిస్పందనల లక్షణాలను పోల్చాము. CeL కణాలు (స్థితిస్థాపకంగా, n = 28; PTSD- లాంటి, n = 34) ఫినోటైప్ (మూర్తి 4 బి) యొక్క విధిగా సినాప్టిక్ ప్రతిస్పందనలో గుర్తించదగిన తేడాలను ప్రదర్శించాయి. మొదట, స్థితిస్థాపక ఎలుకల (ANOVA, F (1, 60) = 8.693, P = 0.0045; Figure 4b1) కంటే PTSD లాంటి వాటిలో BL ఉద్దీపన ఎలిసిటింగ్ స్పైక్‌ల నిష్పత్తి గణనీయంగా ఎక్కువగా ఉంది మరియు ఈ ప్రభావం RS మరియు LF న్యూరాన్‌లలో కనిపించింది. PTSD- వంటి ఎలుకలలో ఆర్థోడ్రోమిక్ స్పైకింగ్ యొక్క అధిక సంభావ్యతకు అనుగుణంగా, CeL EPSP (కాని IPSP కాదు) యాంప్లిట్యూడ్స్ (మూర్తి 4b2; ANOVA, F (1, 60) = 4.75, P = 0.033) మరియు వాలులు (మూర్తి 4b3; ANOVA, F (1, 60) = 4.192, పి = 0.045) స్థితిస్థాపక ఎలుకల కంటే PTSD లాంటి వాటిలో ఎక్కువగా ఉన్నాయి, ముఖ్యంగా మధ్యంతర శ్రేణి ఉద్దీపన తీవ్రతలలో (0.2–0.5 mA).

PTSD- వంటి ఎలుకలలో CeL న్యూరాన్ల యొక్క పెరిగిన సినాప్టిక్ ప్రతిస్పందన ముందు లేదా పోస్ట్‌నాప్టిక్ కారకాల వల్ల జరిగిందో లేదో తెలుసుకోవడానికి, మేము BNST ప్రయోగాలలో మాదిరిగా రెండు సమూహాలలో (అనుబంధ మూర్తి 3) PPF యొక్క లక్షణాలను పోల్చాము. అయినప్పటికీ, జత-పల్స్ నిష్పత్తి గణనీయంగా తేడా లేదు ( t -test, t = .0.302, df = 32, P = 0.765; PTSD = 1.55 ± 0.064, స్థితిస్థాపకత = 1.52 ± 0.068).

అందువల్ల, గ్లూటామేట్ చేయడానికి సిఎల్ న్యూరాన్ల యొక్క పోస్ట్‌నాప్టిక్ సున్నితత్వంలోని వ్యత్యాసం BL- ప్రేరేపిత ప్రతిస్పందనలలోని తేడాలను మధ్యవర్తిత్వం చేస్తుందో లేదో పరీక్షించడానికి, మేము గ్లూటామేట్ యొక్క ఫోటో అన్‌కేజింగ్‌ను ఉపయోగించాము. ఈ విధానంలో, ముక్కలు కేజ్డ్ గ్లూటామేట్ (1.0 మిమీ) కలిగిన ACSF ద్రావణంలో స్నానం చేయబడతాయి. అతినీలలోహిత కాంతి ఉద్దీపనలు (5–30 ఎంఎస్), రికార్డ్ చేయబడిన కణం యొక్క సోమపై కేంద్రీకృతమై ఉన్నాయి, గ్లూటామేట్‌ను అన్‌కేజ్ చేయడానికి వర్తిస్తాయి. PTSD- లాంటి (ఎరుపు, ఎడమ) మరియు స్థితిస్థాపక (కుడి, నలుపు) ఎలుకల నుండి CeL న్యూరాన్లలో క్రమంగా పెరుగుతున్న వ్యవధి (దిగువ నుండి పైకి) యొక్క ఉద్దీపనలకు ప్రతిస్పందనల యొక్క ఉదాహరణలను మూర్తి 4d1 వివరిస్తుంది. ఈ ప్రతినిధి ఉదాహరణలలో మాదిరిగా, అన్‌కేజ్డ్ గ్లూటామేట్ ద్వారా వెలువడిన ఇపిఎస్‌పిల యొక్క సగటు వ్యాప్తి (మూర్తి 4 డి 2) మరియు వాలు (మూర్తి 4 డి 3) పిటిఎస్‌డి లాంటి సిఎల్ కణాలలో స్థితిస్థాపక ఎలుకల కంటే (పిటిఎస్‌డి లాంటిది, ఎన్ = 24; స్థితిస్థాపకంగా, ఎన్. = 25; వ్యాప్తి, ఎఫ్ (1, 47) = 30.28, పి <0.001; వాలు, ఎఫ్ (1, 47) = 13.12, పి = 0.004). విశ్లేషించని గ్లూటామేట్‌కు ప్రతిస్పందనగా కణాలు కాల్పులు జరిపిన పరీక్షలను విశ్లేషణలు మినహాయించినప్పటికీ ఈ తేడాలు కనుగొనబడ్డాయి. అన్ని ఉద్దీపన తీవ్రతలలో, పిటిఎస్డి లాంటి ఎలుకల (మూర్తి 4 డి 1, ఇన్సెట్) నుండి సిఎల్ న్యూరాన్లలో సుప్రా-థ్రెషోల్డ్ ట్రయల్స్ ఎక్కువ శాతం కనిపించాయి.

సిఎమ్ న్యూరాన్లు

CeL లో పొందిన ఫలితాలకు విరుద్ధంగా, PTSD- వంటి ఎలుకల నుండి CeM న్యూరాన్లు తక్కువ సినాప్టిక్ ఉత్తేజితతను కలిగి ఉన్నాయి. మొదట, స్థితిస్థాపక ఎలుకల (ANOVA, F (1, 57) = 4.5, P = 0.033) కంటే PTSD లాంటి సిఎమ్ కణాలలో BL ఉద్దీపన ఎలిసిటింగ్ స్పైక్‌ల నిష్పత్తి (మూర్తి 4 సి 1) గణనీయంగా తక్కువగా ఉంది. అదేవిధంగా, PTSD- లాంటి సమూహంలో (F (1, 57) = 6.028, P = 0.017) EPSP వాలులు (మూర్తి 4 సి 3) గణనీయంగా తక్కువగా ఉన్నాయి. EPSP యాంప్లిట్యూడ్స్ (మూర్తి 4 సి 2) ఒక సమాంతర ధోరణిని ప్రదర్శించింది, కాని సమూహ భేదాలు ప్రాముఖ్యతను చేరుకోలేదు (F (1, 57) = 2.947, పి = 0.09).

చర్చా

విట్రోలో ఉంచిన మెదడు ముక్కలలో ప్యాచ్ రికార్డింగ్‌లను ఉపయోగించి, మేము PTSD యొక్క ఎలుక నమూనాలో BNST మరియు అమిగ్డాలా న్యూరాన్‌ల యొక్క అంతర్గత మరియు సినాప్టిక్ ప్రతిస్పందనను అధ్యయనం చేసాము. స్థితిస్థాపక మరియు గ్రహించదగిన ఎలుకలలో BNST మరియు అమిగ్డాలా న్యూరాన్‌లను పోల్చడం ద్వారా, వాటి సినాప్టిక్ ఉత్తేజితతలో ప్రాంత-నిర్దిష్ట తేడాలను మేము గమనించాము. క్రింద, అమిగ్డాలా మరియు బిఎన్ఎస్టి యొక్క పాత్ర మరియు కనెక్షన్లపై ముందస్తు పని వెలుగులో ఈ పరిశీలనల యొక్క ప్రాముఖ్యతను మేము చర్చిస్తాము.

ఎక్స్ వివో విధానం యొక్క పరిమితులు మరియు మోడల్ యొక్క ప్రామాణికత

మెదడు ముక్కలలోని శారీరక అధ్యయనాలు గణనీయమైన విశ్లేషణాత్మక శక్తిని కలిగి ఉన్నప్పటికీ, వాటికి కూడా కొన్ని పరిమితులు ఉన్నాయి. ప్రతికూల వైపు, చాలా కనెక్షన్లు, ముఖ్యంగా సుదూర నిర్మాణాలతో సంబంధం కలిగి ఉంటాయి. పర్యవసానంగా, PTSD లో ఒక ముఖ్యమైన పాత్ర పోషిస్తున్న నెట్‌వర్క్ దృగ్విషయాన్ని ఈ విధానంతో అధ్యయనం చేయలేము, విట్రోలో మనం గమనించిన కొన్ని తేడాలు BNST లేదా అమిగ్డాలా అఫిరెంట్స్‌లో కార్యాచరణ ద్వారా తగ్గించబడతాయి లేదా మెరుగుపరచబడతాయి.

సానుకూల వైపు, ఎక్స్ వివో విధానం శారీరక లక్షణాలలో న్యూక్లియై-నిర్దిష్ట మార్పులను అధ్యయనం చేయడానికి అనుమతిస్తుంది; ప్రాదేశిక స్పష్టత తగినంతగా లేనందున బిఎన్‌ఎస్‌టి మరియు అమిగ్డాలాను విభిన్న నిర్మాణాలుగా పరిగణించాల్సిన అవసరం లేదు. అలాగే, ఎక్స్ వివో పారాడిగ్మ్ భావోద్వేగం మరియు జ్ఞానం నుండి స్వతంత్రంగా న్యూరానల్ ఎక్సైటిబిలిటీలో సమలక్షణ వ్యత్యాసాలను గుర్తించడానికి అనుమతిస్తుంది. ఇది న్యూరోనల్ కార్యాచరణ మరియు భావోద్వేగాలు విడదీయరాని మానవ ఇమేజింగ్ అధ్యయనాలతో విభేదిస్తుంది. ఏదేమైనా, మేము గమనించిన తేడాలు ప్రెడేటర్ ముప్పుకు ముందే బహిర్గతం అవుతున్నాయా లేదా ఈ అనుభవం ఫలితంగా ఉద్భవించాయో లేదో నిర్ణయించడం అసాధ్యం. దీనికి సంబంధించి, స్థితిస్థాపక ఎలుకలకు సంబంధించి ఘ్రాణ ఉద్దీపనలకు వారి ప్రతిస్పందన పెరగడం వల్ల ప్రెడేటర్ ముప్పుకు PTSD- లాంటి ఎలుకలు వచ్చే అవకాశం ఉంది.

PTSD- లాంటి vs స్థితిస్థాపక ఎలుకలలో BNST మరియు అమిగ్డాలా ప్రతిస్పందన మార్చబడింది

వేర్వేరు బిఎన్‌ఎస్‌టి ఉప ప్రాంతాలను ఎన్నుకోవటానికి ప్రాదేశిక తీర్మానం లేని ప్రారంభ పుండు మరియు నిష్క్రియాత్మక అధ్యయనాలు బిఎన్‌ఎస్‌టి కార్యాచరణ దీర్ఘకాలిక ఆందోళన స్థితుల అభివృద్ధిని ప్రోత్సహిస్తుందనే అభిప్రాయానికి దారితీసింది. 61, 62, 63, 64, 65 అయితే, ఇటీవలి పని BNST క్రియాత్మకంగా భిన్నమైనదని సూచిస్తుంది. 66, 67 మొదట, BNST-AL యొక్క డోర్సల్ సగం లో ఉన్న ఓవల్ న్యూక్లియస్ యొక్క CRF న్యూరాన్లు యాంజియోజెనిక్ ప్రభావాన్ని చూపుతాయని చాలా డేటా సూచిస్తుంది. ఉదాహరణకు, ఒత్తిళ్లు BNST-AL లో CRF mRNA వ్యక్తీకరణను పెంచుతాయి (రిఫరెన్స్ 23 లో సమీక్షించబడింది) మరియు BNST లో CRF ని ప్రేరేపించడం యాంజియోజెనిక్. [68] అంతేకాకుండా, CRF కణాల కెమోజెనెటిక్ క్రియారహితం చేసిన తరువాత లేదా D1- గ్రాహకాలను వ్యక్తీకరించే BNST-AL కణాలను ఆప్టోజెనెటిక్గా నిశ్శబ్దం చేసిన తరువాత ఆందోళన తగ్గుతుంది, [ 66 ] CRF కణాల ద్వారా మాత్రమే వ్యక్తమవుతుందని భావిస్తారు. అయితే, CRF కణాలు ఆందోళనను ఎలా ప్రోత్సహిస్తాయో ప్రస్తుతం అస్పష్టంగా ఉంది. వారు పిట్యూటరీకి ప్రొజెక్ట్ చేయనందున, వారి ప్రభావం బహుశా BNST లోనే 23 లేదా వారి లక్ష్యాలలో సినాప్టిక్ ట్రాన్స్మిషన్ యొక్క మాడ్యులేషన్ కలిగి ఉంటుంది.

దీనికి సంబంధించి, CRF కణాలు BNST-AL న్యూరాన్ల యొక్క మైనారిటీకి కారణమవుతున్నాయి 22 ప్రస్తుతం ఉన్న CRF కాని GABAergic న్యూరాన్ల పాత్ర ఏమిటి అనే ప్రశ్న తలెత్తుతుంది. మా BNST-AL కణాలు చాలావరకు ఈ సమూహానికి చెందినవని గమనించాలి, ఎందుకంటే మా నమూనాలో ~ 10% మాత్రమే FIR న్యూరాన్లు. భయం మరియు ఆందోళన సమయంలో ఈ CRF కాని కణాలు నిరోధించబడతాయని ఆధారాలు సూచిస్తున్నాయి. వాస్తవానికి, బిఎన్‌ఎస్‌టిలో చొప్పించినప్పుడు, శబ్ద ఆశ్చర్యాన్ని కలిగిస్తుంది మరియు బిఎన్‌ఎస్‌టి-ఎఎల్ యొక్క మెదడు వ్యవస్థ లక్ష్యాలలో న్యూరానల్ కార్యాచరణను పెంచుతుంది 70 వాస్తవానికి సిట్రోఎఫ్ కాని బిఎన్‌ఎస్‌టి-ఎఎల్ న్యూరాన్‌లను విట్రోలో నిరోధిస్తుంది . [71] అంతేకాకుండా, ప్రతికూల ఫలితాలను అంచనా వేసే షరతులతో కూడిన ఉద్దీపనలకు BNST-AL న్యూరాన్లు నిరోధక ప్రతిస్పందనలను పొందుతాయి. [72 ] దీనికి విరుద్ధంగా, BNST-AM కణాలు అదే షరతులతో కూడిన ఉద్దీపనలకు ఉత్తేజకరమైన ప్రతిస్పందనలను అభివృద్ధి చేస్తాయి. ముఖ్యమైనది, సందర్భోచిత భయం యొక్క వ్యక్తీకరణకు సంబంధించి BNST-AL మరియు AM న్యూరాన్లు కూడా విలోమ కార్యాచరణ మార్పులను ప్రదర్శిస్తాయి. 72

BNST లో మేము గమనించిన న్యూరోనల్ ఎగ్జిబిలిటీ యొక్క ప్రాంత-నిర్దిష్ట నియంత్రణ ఈ ముందస్తు ఫలితాలకు అనుగుణంగా ఉంటుంది. సిఆర్ఎఫ్ కాని బిఎన్‌ఎస్‌టి-ఎఎల్ న్యూరాన్‌ల యొక్క సినాప్టిక్ ఉత్తేజితత పిటిఎస్డి లాంటి ఎలుకలలో తక్కువగా ఉంది, ఈ కణాలు క్యూడ్ మరియు సందర్భోచిత భయం సమయంలో నిరోధించబడుతున్నాయి. [72] BNST-AL కు వ్యతిరేకంగా, BNST-AM మరియు AV న్యూరాన్లు PTSD- వంటి ఎలుకలలో అధిక సినాప్టిక్ ఉత్తేజితతను కలిగి ఉన్నాయి, ఇది క్యూడ్ మరియు సందర్భోచిత భయం సమయంలో BNST-AM కణాల అధిక కాల్పుల రేటుకు అనుగుణంగా ఉంటుంది. [72] ఆసక్తికరంగా, BNST-AL పూర్తిగా GABAergic అంచనాలను BNST-AM మరియు AV లకు పంపుతుంది, [ 73] భయం మరియు ఆందోళన సమయంలో ఈ రెండు BNST-A ప్రాంతాల మధ్య కనిపించే పరస్పర కార్యాచరణ హెచ్చుతగ్గులకు సంభావ్యమైన ఉపరితలాన్ని అందిస్తుంది.

అమిగ్డాలాలో, సిఇఎ న్యూరాన్ల యొక్క ఉత్తేజితతలో బలమైన సమలక్షణ వ్యత్యాసాలను మేము గమనించాము, కాని అవి సిఎల్ మరియు సిఎమ్‌లలో వ్యతిరేక ధ్రువణతను కలిగి ఉన్నాయి. CeL లో, PTSD- వంటి ఎలుకలలో BL- ప్రేరేపిత EPSP ల యొక్క వ్యాప్తి మరియు వాలు ఎక్కువగా ఉన్నాయి, అయితే CeM లో దీనికి విరుద్ధంగా గమనించబడింది. CeL కణాలు GABAergic అంచనాలను CeM కు పంపినప్పటికీ, 39, 57 IPSP యాంప్లిట్యూడ్‌లు CeM లోని రెండు సమలక్షణాల మధ్య తేడా లేదు. ఈ స్పష్టమైన వైరుధ్యానికి సాధ్యమయ్యే వివరణ ఏమిటంటే, సిఎమ్ ఆక్సాన్లు సిఎమ్ న్యూరాన్ల యొక్క డెన్డ్రైట్లలో దూరం అవుతాయి, సోమాటిక్ రికార్డింగ్‌లతో ఐపిఎస్పి యాంప్లిట్యూడ్‌లలో మార్పులను గుర్తించకుండా నిరోధిస్తాయి. ఈ అవకాశానికి అనుగుణంగా, సిఎఎ న్యూరాన్లకు దూర GABAergic సినాప్సెస్ సోమాటిక్ ఇన్హిబిటరీ సినాప్సెస్ కంటే తక్కువ ఏకీకృత ప్రవర్తనను కలిగి ఉంటాయి. 74

బిఎన్‌ఎస్‌టి-ఎఎమ్, బిఎన్‌ఎస్‌టి-ఎవి మరియు సిఎల్ న్యూరాన్‌లపై గ్లూటామాటర్జిక్ సినాప్సెస్ యొక్క సమర్థతలో తేడాలను మేము గమనించాము, ఈ మూడు సందర్భాల్లో పిపిఎఫ్ లక్షణాలు ఎలుకల సమలక్షణం యొక్క విధిగా విభిన్నంగా లేవు. అందువల్ల, AMPA గ్రాహకాల యొక్క సంఖ్య మరియు / లేదా బయోఫిజికల్ లక్షణాలలో మార్పు వంటి పోస్ట్‌నాప్టిక్ కారకాలు పాల్గొనే అవకాశం ఉంది. దీనికి అనుగుణంగా, పిటిఎస్డి లాంటి ఎలుకలలో సిఎల్ న్యూరాన్లు అన్‌కేజ్డ్ గ్లూటామేట్‌కు ఎక్కువ సున్నితత్వాన్ని కలిగి ఉన్నాయని మేము కనుగొన్నాము. AMPA / NMDA నిష్పత్తులను పోల్చడం మరియు సమలక్షణాల మధ్య కార్యాచరణ-ఆధారిత ప్లాస్టిసిటీ వంటి ఈ మార్పులను వర్గీకరించడానికి ఎక్కువ పని అవసరం. మేము గమనించిన సినాప్టిక్ ట్రాన్స్మిషన్లో నిరంతర మార్పులకు మద్దతు ఇచ్చే సిగ్నలింగ్ మార్గాలు కూడా గుర్తించబడతాయి.

PTSD కి lev చిత్యం

PTSD ను అర్థం చేసుకోవడానికి మా డేటా యొక్క ance చిత్యాన్ని సమర్థిస్తూ, ఆందోళన రుగ్మతలలో CeA మరియు BNST పాల్గొనడానికి సాహిత్యంలో చాలా పూర్వజన్మలు ఉన్నాయి. 75, 76, 77, 78, 79 ఉదాహరణకు, మానవులలో ఫంక్షనల్ ఇమేజింగ్ అధ్యయనాలు ప్రతికూల సంఘటనల సమయంలో మరియు ఒత్తిడి-సంబంధిత ఆందోళన రుగ్మతలలో BNST క్రియాశీలతను పెంచాయని నివేదించాయి. 80, 81 అంతేకాకుండా, బాల్య వైఖరి ఆందోళన యొక్క మానవులేతర ప్రైమేట్ మోడల్‌లో, మానసిక రుగ్మతలు పెరిగే ప్రమాదంతో సంబంధం ఉన్న స్వభావం, సిఇఎ మరియు బిఎన్‌ఎస్‌టి కోతులలో ఎక్కువ చురుకైన ఆందోళన కలిగివున్నాయి. 76 మరియు CeA గాయాలు స్థానభ్రంశం ఆందోళనను తగ్గించాయి. [76] ఆసక్తికరంగా, సిఎల్‌లో సమృద్ధిగా ఉన్న పెప్టైడ్ పిఎసిఎపి (పిట్యూటరీ అడెనిలేట్ సైక్లేస్-యాక్టివేటింగ్ పాలీపెప్టైడ్), 82 సిఇఎ 83 లో చొప్పించినప్పుడు భయం వ్యక్తీకరణను పెంచుతుంది మరియు మహిళల్లో పిటిఎస్డి లక్షణ తీవ్రతను అంచనా వేస్తుంది, 84 సిఎల్ న్యూరాన్ల ప్రతిస్పందనలలో పోస్ట్‌నాప్టిక్ పెరుగుదలకు కారణమవుతుంది BL ఇన్పుట్స్, 85 మేము PTSD- వంటి ఎలుకలలో ఇక్కడ గమనించినట్లు. CeL కు PACAP ఇన్‌పుట్‌లు పారాబ్రాచియల్ న్యూక్లియస్‌లో ఉద్భవించాయి, ఇది BNST-AL కు కూడా ప్రొజెక్ట్ చేస్తుంది. అయినప్పటికీ, BNST-AL కు PACAP ఇన్‌పుట్‌లు ఓవల్ న్యూక్లియస్‌లో కేంద్రీకృతమై ఉన్నాయి, ఇక్కడ అవి CRF న్యూరాన్‌లను లక్ష్యంగా చేసుకుంటాయి. PTSD లో PACAP మరియు CRF సిగ్నలింగ్‌ను సూచించే వేగంగా లభిస్తున్న సాక్ష్యాలను బట్టి, 88 PTSD యొక్క లూయిస్ ఎలుక నమూనాలో ఓవల్ న్యూక్లియస్ యొక్క CRF న్యూరాన్‌ల యొక్క ఉత్తేజితతను వర్ణించడం చాలా ముఖ్యం.

PTSD యొక్క పాథోఫిజియాలజీకి ప్రాముఖ్యత

ఎక్కువగా డిస్‌కనెక్ట్ చేయబడిన నెట్‌వర్క్‌లో సినాప్టిక్ ప్రతిస్పందనలో పంపిణీ చేసిన మార్పులను మేము గమనించాము. ఈ మార్పులు చెక్కుచెదరకుండా మెదడులో భయం మరియు ఆందోళన యొక్క వ్యక్తీకరణను ఎలా ప్రభావితం చేస్తాయి? ఈ సందర్భంలో CeL ఒక కీ రెగ్యులేటర్‌గా ఉద్భవించింది ఎందుకంటే ఇది GAMergic అంచనాలను CeM మరియు BNST-AL కు దోహదం చేస్తుంది కాని BNST-AM కాదు. 31, 38 పిటిఎస్డి లాంటి ఎలుకలలో సిఎల్ న్యూరాన్లు మరింత ఉత్తేజకరమైనవి కాబట్టి, అవి సిఆర్ఎఫ్ కాని బిఎన్ఎస్టి-ఎఎల్ న్యూరాన్లను నిరోధించాలి (మూర్తి 5). అలాగే, BNST-AL BNAST-AM కు GABAergic అంచనాలను దోహదం చేస్తుంది కాబట్టి, CeL ఇన్‌పుట్‌ల ద్వారా 73 BNST-AL నిరోధం BNST-AM యొక్క నిషేధాన్ని కలిగిస్తుంది. ప్రతిగా, BNST-AM లో అధిక కార్యాచరణ స్థాయిలు దాని హైపోథాలమిక్ అంచనాల ద్వారా, 89 ఆందోళనలను పెంచాలి. చివరగా, CeL, GA, 38, 39 కు GABAergic అంచనాలను పంపుతుంది కాబట్టి, PTSD- లాంటి స్థితి సిఎమ్ భయం అవుట్పుట్ కణాల తగ్గిన ప్రతిస్పందనతో విరుద్ధంగా సంబంధం కలిగి ఉండవచ్చు.

Image

విస్తరించిన అమిగ్డాలాలో స్థితిస్థాపకంగా (ఎడమ) మరియు PTSD- లాంటి (కుడి) ఎలుకల మధ్య సినాప్టిక్ ప్రతిస్పందనలో తేడాలు. వేర్వేరు మందాల బాణాలు వర్ణించబడిన మార్గాల సాపేక్ష బలం లేదా కార్యాచరణను సూచిస్తాయి. పిటిఎస్డి లాంటి ఎలుకలలో బిఎల్ ఇన్పుట్లకు సిఎల్ న్యూరాన్ల ప్రతిస్పందన ఎక్కువ; CeM న్యూరాన్లు తక్కువ. BNST లో, AL న్యూరాన్లు PTSD- వంటి ఎలుకలలో బలమైన నిరోధానికి లోనవుతాయి, అయితే AM కణాలు అధిక సినాప్టిక్ ఉత్తేజితతను చూపుతాయి. GABergic అంచనాలను CeL నుండి CeM మరియు BNST-AL, అలాగే BNST-AL నుండి BNST-AM వరకు, ఈ తేడాలు BNST-AM న్యూరాన్ల యొక్క కార్యాచరణను మెరుగుపరుస్తాయి మరియు CeM కణాల పనితీరును తగ్గించాలి. AL, యాంటీరోలెటరల్; AM, యాంటెరోమెడియల్; బిఎల్, బాసోలెటరల్; BNST, స్ట్రియా టెర్మినలిస్ యొక్క బెడ్ న్యూక్లియస్; సిఎల్, సెంట్రల్ పార్శ్వ; సిఎమ్, సెంట్రల్ మెడియల్; PTSD, పోస్ట్ ట్రామాటిక్ స్ట్రెస్ డిజార్డర్.

పూర్తి పరిమాణ చిత్రం

ఈ మోడల్ ఆశ్చర్యకరమైన అంచనా వేస్తుంది: PTSD- వంటి ఎలుకలలో, భయం వ్యక్తీకరణ యొక్క నియంత్రణ మార్చబడుతుంది, అంటే CeM యొక్క ప్రభావం తగ్గించబడుతుంది, అయితే BNST-AM మరియు AV యొక్క ప్రభావం పెరుగుతుంది. రెండు సమలక్షణాలలో సూచనలకు షరతులతో కూడిన భయం ప్రతిస్పందనల వ్యక్తీకరణపై BNST గాయాల ప్రభావాలను పోల్చడం ద్వారా ఈ అంచనాను పరీక్షించవచ్చు. వాస్తవానికి, ముందస్తు అధ్యయనాలు BNST గాయాల ద్వారా క్యూడ్ భయం ప్రభావితం కాదని కనుగొన్నాయి. 61, 62, 64, 65 అయినప్పటికీ, దోపిడీ ముప్పు తరువాత, ఇటువంటి జోక్యాలు PTSD లాంటి కాని స్థితిస్థాపక ఎలుకలలో క్యూడ్ భయాన్ని తగ్గిస్తాయని మా ఫలితాలు అంచనా వేస్తున్నాయి. మద్దతు ఇస్తే, ఈ అంచనా PTSD- వంటి ఎలుకలలో విలుప్త శిక్షణకు షరతులతో కూడిన భయం యొక్క ఎక్కువ నిరోధకతను వివరిస్తుంది: [ 11] ఎందుకంటే భయం వ్యక్తీకరణ యొక్క యంత్రాంగాలు రెండు సమలక్షణాల మధ్య భిన్నంగా ఉంటాయి, కాబట్టి అంతరించిపోయే విధానాలు. అలాగే, BNST కార్యాచరణ భయం సాధారణీకరణను ప్రోత్సహిస్తుందని సూచించే మునుపటి పరిశోధనల ప్రకారం, BNST-AM మరియు AV న్యూరాన్ల యొక్క మెరుగైన ప్రతిస్పందన, హాని యొక్క హానికర లక్షణాల యొక్క నిర్వచించే లక్షణం, హానికరం కాని సూచనలు మరియు సందర్భాలకు భయం యొక్క సాధారణీకరణను ప్రోత్సహిస్తుంది.

అనుబంధ సమాచారం

పద పత్రాలు

  1. 1.

    అనుబంధ పట్టికలు

  2. 2.

    అనుబంధ సమాచారం

చిత్ర ఫైళ్లు

  1. 1.

    అనుబంధ మూర్తి 1

  2. 2.

    అనుబంధ మూర్తి 2

  3. 3.

    అనుబంధ మూర్తి 3

    అనువాద సైకియాట్రీ వెబ్‌సైట్ (//www.nature.com/tp) లోని కాగితంతో అనుబంధ సమాచారం