幼年生活忽视模型大鼠前额叶皮层不同类型神经元特异性的兴奋性变化差异研究

幼年是大脑发育的关键时期,幼年生活忽视可对神经系统和情绪发展产生不可逆的影响。 近年有文献报道包括前额叶皮层、眶额叶和杏仁核等脑区参与该情绪行为的神经过程。 北京协和医学院-中国医学科学院医学实验动物研究所秦川教授团队前期工作已证实,前额叶皮层谷氨酸能神经元参与调节幼年生活忽视模型大鼠的焦虑等行为,前额叶皮层神经元的内在兴奋性变化可能是模型大鼠行为表型及其性别差异的基础。 本文进一步探究大鼠前额叶皮层谷氨酸能神经元和GABA 能神经元在雄性和雌性大鼠之间的不同神经兴奋性改变特征,为疾病模型动物的行为学症状探究相应的神经机制。

本研究建立大鼠母子分离早期断乳模型(maternal separation with early weaning, MSEW)作为幼年生活忽视的疾病模型,通过全细胞脑片膜片钳记录大鼠前额叶皮层谷氨酸能神经元和GABA 能神经元,并检测各组内在兴奋性的改变。 结果表明,以神经元动作电位和幅度、阈值和个数作为检测指标,前额叶谷氨酸能神经元和GABA 能神经元表现出不同特征的神经电生理改变:谷氨酸能神经元兴奋性在雄性模型组明显上升,更易激发动作电位,雌性模型组无明显差异。 不同于谷氨酸能神经元,GABA 能神经元的兴奋性表现为单个动作电位阈值绝对值在雄性和雌性模型组增加,不易激发动作电位。

综上所述,大鼠母子分离早期断乳模型的前额叶皮层表现为神经元特异性的兴奋性改变,同时具有雌雄差异,进一步造成前额叶皮层的兴奋-抑制平衡改变,为大鼠母子分离早期断乳的情绪行为学表型提供神经功能基础。

该研究成果发表于《动物模型与实验医学(英文)》期刊(AnimalModelsandExperimentalMedicine, 2022, 5(3): 274-280; https: / /doi.org/10.1002/ame2.12252)