Supramammillary projections to the lateral preoptic area regulate active behavior and dopamine release
这项研究表明，由上乳小体核至外侧视前区（SuM→LPO）构成的通路是一个独特的环路，它通过谷氨酸能信号传递和伏隔核中的多巴胺释放，在抑制摄食行为的同时，促进对环境挑战的主动行为反应。
原始论文采用 CC BY 4.0 许可（https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/）。 这是一篇未经同行评审的预印本的AI生成解释。这不是医疗建议。请勿根据此内容做出健康决定。 阅读完整免责声明
在大脑深处，在一个被称为豆体核（supramammillary nucleus）的结构内，隐藏着一簇细胞，它们就像是身体的一种报警系统。当动物面临突发挑战时——比如巨大的噪音、强光或威胁——这些细胞就会活跃起来。它们并不告诉动物去冻结或躲藏；相反，它们会触发一股能量爆发，促使动物进行剧烈的动作，如挖掘、跳跃或挣扎着逃脱。这种行动的冲动是由一种被称为多巴胺的化学信使驱动的，它从大脑的奖励中心流向控制运动和动机的区域。多年来，科学家们一直认为这个系统是通过一条单一且广为人知的“高速公路”运作的：信号从报警中心传送到一个名为内侧隔区（medial septum）的邻近区域，随后该区域唤醒多巴胺工厂。但大脑很少如此简单，而且这个报警中心的细胞以向远方广泛延伸出许多分支而闻名。问题在于：是否还存在其他隐藏的路径，能够帮助将压力时刻转化为活跃的生存爆发？
美国国家药物滥用研究所的一个研究小组致力于绘制这些隐藏的连接图谱，重点研究一条从报警中心通往外侧视前区（lateral preoptic area）的特定路径。研究人员利用小鼠，追踪了单个神经元的布线情况，以观察它们的去向。他们发现，这些细胞并非单向道的驾驶员；它们是广泛的广播者。一个向外侧视前区发送信号的神经元也会向许多其他地方发送分支，而且大量针对内侧隔区的细胞也会向外侧视前区发送信号。这意味着，当报警中心发射信号时，它很可能同时向多个目的地广播信息，从而协调一种复杂的反应，而非仅仅遵循单一的轨道。
为了理解这条特定路径的功能，研究人员在小鼠经历不同事件时观察了这些神经元的活动。他们发现了一个清晰的模式：当小鼠饮水或享受奖励时，这些神经元会保持安静。随着动物摄取食物，它们的活动显著下降。然而，一旦小鼠遇到令人惊吓或不快的事物，例如突然的巨响、强光闪烁或轻微的电击，这些相同的神经元就会迅速活跃起来。随着小鼠越发学会在声音预示电击的情况下做出反应，它们仅对声音产生的反应就越快。这些细胞似乎是针对“行动需求”进行了调优，在平静的摄食期间保持沉默，但在环境要求做出反应时则会轰鸣起来。
随后，团队测试了如果他们能随心所欲地开启或关闭这些神经元会发生什么。当通过化学手段激活这些神经元时，小鼠对饮水的兴趣降低，并在压力下表现出更多的积极应对迹象，例如在无法逃脱的情况下表现出更多的挣扎。相反，当这些神经元被抑制时，小鼠饮水更多，并且在面对恐惧时表现得更加频繁地冻结，显示出向被动行为的转变。有趣的是，仅仅开启这些神经元并不会让小鼠产生某种偏好某一位置的快乐或悲伤感，这表明其影响在于行为的“模式”——即主动与被动——而非简单的快感或痛感。
最令人震惊的发现出现在研究人员刺激外侧视前区这些神经纤维末端的时候。这种刺激具有极强的诱惑力，以至于小鼠会努力按下杠杆以获取奖励，就像它们为了获得药物或食物而努力一样。与此同时，这种刺激引起了大脑奖励中心内多巴胺的快速释放。这证明了这条特定的路径不仅仅是一个旁支；它是一条直接且强大的线路，可以驱动大脑的奖励系统，并激励动物去寻求行动。
这些发现表明，大脑的报警系统拥有一种双轨策略。除了已知的经由内侧隔区的路径外，还存在一条经过外侧视前区的独特平行高速公路。这两条路径都允许大脑在面对未知时，动员身体的能量和奖励化学物质。通过激活这条第二路径，大脑确保动物不仅是对威胁做出反应，而是积极地参与其中，将恐惧时刻转化为移动、探索和生存的动力。
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