幼年是大腦發育的關鍵時期,幼年生活忽視可對神經系統和情緒發展產生不可逆的影響。 近年有文獻報道包括前額葉皮層、眶額葉和杏仁核等腦區參與該情緒行為的神經過程。 北京協和醫學院-中國醫學科學院醫學實驗動物研究所秦川教授團隊前期工作已證實,前額葉皮層谷氨酸能神經元參與調節幼年生活忽視模型大鼠的焦慮等行為,前額葉皮層神經元的內在興奮性變化可能是模型大鼠行為表型及其性別差異的基礎。 本文進一步探究大鼠前額葉皮層谷氨酸能神經元和GABA 能神經元在雄性和雌性大鼠之間的不同神經興奮性改變特征,為疾病模型動物的行為學癥狀探究相應的神經機制。
本研究建立大鼠母子分離早期斷乳模型(maternal separation with early weaning, MSEW)作為幼年生活忽視的疾病模型,通過全細胞腦片膜片鉗記錄大鼠前額葉皮層谷氨酸能神經元和GABA 能神經元,并檢測各組內在興奮性的改變。 結果表明,以神經元動作電位和幅度、閾值和個數作為檢測指標,前額葉谷氨酸能神經元和GABA 能神經元表現出不同特征的神經電生理改變:谷氨酸能神經元興奮性在雄性模型組明顯上升,更易激發動作電位,雌性模型組無明顯差異。 不同于谷氨酸能神經元,GABA 能神經元的興奮性表現為單個動作電位閾值絕對值在雄性和雌性模型組增加,不易激發動作電位。
綜上所述,大鼠母子分離早期斷乳模型的前額葉皮層表現為神經元特異性的興奮性改變,同時具有雌雄差異,進一步造成前額葉皮層的興奮-抑制平衡改變,為大鼠母子分離早期斷乳的情緒行為學表型提供神經功能基礎。
該研究成果發表于《動物模型與實驗醫學(英文)》期刊(AnimalModelsandExperimentalMedicine, 2022, 5(3): 274-280; https: / /doi.org/10.1002/ame2.12252)