海马调控恐惧记忆消退的神经及分子机制

基本信息
批准号:31530091
项目类别:重点项目
资助金额:284.00
负责人:朱东亚
学科分类:
依托单位:南京医科大学
批准年份:2015
结题年份:2020
起止时间:2016-01-01 - 2020-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:罗春霞,张宇,林瑜辉,陈晨,张凤云,唐颖,倪环宇,常磊,吴海银
关键词:
背景关联恐惧海马神经环路恐惧记忆消除
结项摘要

Neural circuit including the hippocampus, amygdala and medial prefrontal cortex (mPFC) is involved in the learning and memory processes of fear extiction. Although there are extensive studies to explore the neural circuit and mechanism underlying the roles of amygdala and mPFC in regulating fear extinction, little is known about the neural circuit and melecular mechanism by which hippocampus controls fear extinction. In fact, hippocampus serves as a gate to govern the processes of fear extinction through contextual control of fear memory. Recently, we revealed that nNOS-PSD-95 coupling is a target for neuronal injury (Nat Med 2010) and nNOS-CAPON interaction can serve as a target for anxiety behaviors (Nat Med 2014). Moreover, our preliminary experiments showed that nNOS-PSD-95 and nNOS-CAPON in the hippocampus had critical role in regulating fear extinction, we also explored possible mechanisms underlying the role. Here, we are planning to make a deep research for: (1) the roles of nNOS-PSD-95 and nNOS-CAPON couplings in the DG, CA3 and CA1 of dorsal and ventral hippocampus in regulating the extinction of recent and remote fear memories, (2) their roles in regulating functional and structural synaptic plasticity, and possible neural circuit, including hippocampal and hippocampus-mPFC-amygdala circuits, and (3) molecular mechanism underlying their roles in fear extinction. Findings from current project may reveal how hippocampus mediates fear extinction through contextual control, and may uncover neural mechanism of anxiety disorders with over-generalized fear, such as PTSD.

恐惧记忆消退的神经环路主要由杏仁核、内侧前额叶皮层(mPFC)、海马等脑区构成。尽管杏仁核和mPFC介导恐惧记忆消退的机制已有广泛研究,但海马的神经及分子机制所知甚少。实际上,海马是恐惧记忆消退的闸门。本课题组近来发现了介导神经损伤(nNOS-PSD-95)(Nat Med 2010) 和焦虑行为(nNOS-CAPON)(Nat Med 2014) 的两个重要靶点,预实验显示它们对恐惧记忆消退具有重要调控作用,并初步探讨了可能的分子机制。本项目将深入研究上述两个靶点:1)在背侧及腹侧海马的不同亚区对近期和远期恐惧记忆消退的调控作用,2)对海马突触功能和结构可塑性的调控作用,揭示可能的海马神经环路和海马-mPFC-杏仁核神经环路,3)调控恐惧记忆消退的分子机制。预期研究成果将阐明海马如何通过背景关联控制操纵恐惧记忆消退,也将从新的视角认识PTSD等以恐惧泛化为主要特征的焦虑症的神经机制。

项目摘要

海马、杏仁核和mPFC介导恐惧消退记忆和情绪调节。虽然杏仁核和mPFC神经环路在恐惧和焦虑调节中的作用已有广泛研究,但海马调控恐惧消退和焦虑的环路和分子机制所知甚少。为了揭示消退记忆和焦虑相关行为的神经环路和分子机制,我们研究了海马和mPFC的神经元一氧化氮合酶(nNOS)-突触后密度-95(PSD-95)和nNOS-羧基端配体蛋白(CAPON)耦联在调节消退记忆和焦虑相关行为中的作用,探索了在消退记忆和焦虑相关行为调控过程中,海马、mPFC、杏仁核和丘脑室旁核(PVT)之间的神经投射及信号通路。本项目研究主要发现:(1)背侧海马(dHPC)-下边缘皮层(IL)环路是恐惧消退提取的基础;(2)IL-PVT-中央杏仁核外侧部(CeL)投射是IL-杏仁核经典恐惧消退环路之外的新神经环路;(3)扣带回(ACC)-腹侧海马(vHPC)环路控制恐惧记忆泛化的表达;(4)基地外侧杏仁核(BLA)的nNOS+和nNOS-兴奋性神经元分别通过BLA-终纹床核(dBNST)和BLA-vPHC环路逆向调控情绪行为;(5)背侧海马CA3 (dCA3)的nNOS-PSD-95耦联通过下调脑源性神经营养因子(BDNF)-TrkB信号通路阻碍恐惧消退;(6)nNOS-CAPON耦联通过细胞外调节蛋白激酶2(ERK2)脱功能介导的神经可塑性缺陷阻碍消退记忆巩固和维持,阻断该耦联能防止消退的恐惧记忆和吗啡位置偏爱记忆回复;(7)海马nNOS-CAPON耦联介导慢性应激诱导的情绪障碍;(8)mPFC的nNOS神经元将来自PVT的疼痛信号转换为焦虑行为。伏隔核(NAc)壳部的nNOS神经元通过CDK5亚硝基化介导社交挫败应激的易感性及其抑郁行为。本项目的主要科学意义在于:阐释了伴有记忆泛化的焦虑障碍(如PTSD)的神经机制,发现了干预焦虑障碍的新靶点。本项目成果在Nat Commun、Nat Protoc、J Neurosci、Cereb Cortex 等刊物发表标注本项目基金号 (31530091)论文23篇,1篇投到Mol Psyhiatry的论文已2轮修稿,另有2篇论文再投。获得2件发明专利授权(含1件PCT专利)和1件实用新型专利授权,获国家自然科学将二等奖1项(2/5)、江苏省科学技术奖一等奖1项(1/9)。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

玉米叶向值的全基因组关联分析

玉米叶向值的全基因组关联分析

DOI:
发表时间:
2

基于分形维数和支持向量机的串联电弧故障诊断方法

基于分形维数和支持向量机的串联电弧故障诊断方法

DOI:
发表时间:2016
3

湖北某地新生儿神经管畸形的病例对照研究

湖北某地新生儿神经管畸形的病例对照研究

DOI:
发表时间:2019
4

动物响应亚磁场的生化和分子机制

动物响应亚磁场的生化和分子机制

DOI:10.13488/j.smhx.20190284
发表时间:2019
5

多源数据驱动CNN-GRU模型的公交客流量分类预测

多源数据驱动CNN-GRU模型的公交客流量分类预测

DOI:10.19818/j.cnki.1671-1637.2021.05.022
发表时间:2021

朱东亚的其他基金

批准号:81030023
批准年份:2010
资助金额:200.00
项目类别:重点项目
批准号:30572174
批准年份:2005
资助金额:8.00
项目类别:面上项目
批准号:41002037
批准年份:2010
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:39670856
批准年份:1996
资助金额:9.00
项目类别:面上项目
批准号:91232304
批准年份:2012
资助金额:300.00
项目类别:重大研究计划
批准号:81870912
批准年份:2018
资助金额:56.00
项目类别:面上项目
批准号:30371640
批准年份:2003
资助金额:20.00
项目类别:面上项目
批准号:30870900
批准年份:2008
资助金额:32.00
项目类别:面上项目
批准号:30971021
批准年份:2009
资助金额:30.00
项目类别:面上项目
批准号:41372149
批准年份:2013
资助金额:75.00
项目类别:面上项目

相似国自然基金

1

恐惧记忆提取消退的提取边界条件及其神经机制

批准号:31771218
批准年份:2017
负责人:郑希付
学科分类:C0911
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
2

限制摄食对恐惧记忆消退和维持的影响及其神经机制研究

批准号:31671143
批准年份:2016
负责人:吴萍
学科分类:C0911
资助金额:62.00
项目类别:面上项目
3

条件性恐惧消退的海马-前额叶缘下回环路机制及其调控的研究

批准号:31360247
批准年份:2013
负责人:白华毅
学科分类:C0907
资助金额:50.00
项目类别:地区科学基金项目
4

海马神经发生对颅脑创伤后恐惧记忆的促进作用及腺苷A2A受体的调控机制

批准号:81571888
批准年份:2015
负责人:宁亚蕾
学科分类:H1701
资助金额:52.00
项目类别:面上项目