《Brain Research Bulletin》：Control of Methamphetamine-Induced Place Preference Behavior by the Glutamatergic Neural Projections from IC to BLA in Mice
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為探究甲基苯丙胺（METH）成癮的神經通路機制，研究人員以小鼠為模型，研究前島葉皮層（IC）谷氨酸能神經元及其至基底外側杏仁核（BLA）的投射。發現 IC 谷氨酸能神經元被 METH 激活，其投射通路調控 METH 誘導的條件性位置偏愛（CPP）行為，為成癮治療提供新靶點。
成癮是一種復雜的腦部疾病，背后涉及眾多神經環路的失調。甲基苯丙胺（METH）作為一種強興奮性精神活性物質，具有高度成癮性，但其成癮的神經機制卻一直未被完全闡明。目前，學界對于藥物相關記憶的形成、成癮行為的神經調控網絡等方面仍存在諸多疑問，尤其是不同腦區之間的神經投射在成癮過程中扮演的角色尚不明確。在此背景下，探究 METH 成癮相關的神經通路，尋找潛在的治療靶點，成為成癮神經科學領域的重要課題。
為解決這些問題，濱州醫學院附屬醫院的研究人員開展了關于 METH 成癮神經機制的研究。研究發現，前島葉皮層（IC）至基底外側杏仁核（BLA）的谷氨酸能神經投射在 METH 誘導的條件性位置偏愛（CPP，一種評估藥物獎賞效應的經典動物模型行為）中發揮關鍵調控作用，該研究成果為理解 METH 成癮的病理生理學提供了新視角，并有望為成癮治療提供潛在靶點。該研究發表在《Brain Research Bulletin》。
研究人員主要采用了以下關鍵技術方法：
- 免疫熒光染色：通過檢測 ΔFosB（一種神經元激活標記蛋白）和 VGLUT2（谷氨酸能神經元標記物）的表達，評估 IC 區神經元的激活狀態及谷氨酸能神經元的參與情況。
- 光纖記錄（纖維 photometry）：利用 GCaMP 鈣指示劑記錄 IC 區谷氨酸能神經元的鈣信號變化，實時監測神經元活動。
- 化學遺傳學（Chemogenetic）：通過注射攜帶 hM3D（激活型）或 hM4D（抑制型）的腺相關病毒（AAV），選擇性操控 IC 或 IC-BLA 通路神經元的活動。
- 病毒示蹤技術：運用順行和逆行病毒示蹤方法，驗證 IC 到 BLA 的神經投射連接，如注射 AAV-DIO-mCherry 至 IC 觀察投射纖維，或注射 AAV-Retro-GFP 至 BLA 標記上游神經元。
- 條件性位置偏愛（CPP）行為學實驗：通過建立 METH 誘導的 CPP 模型，評估神經元活動操控對成癮相關行為的影響。
研究結果
3.1 METH 誘導的 CPP 增強 IC 谷氨酸能神經元的興奮性
通過 ΔFosB 免疫熒光和光纖記錄發現，METH 處理后，IC 區 ΔFosB 陽性神經元數量顯著增加，且谷氨酸能神經元（ΔFosB 與 VGLUT2 共表達率達 94.83%±2.29%）的鈣信號在刺激后顯著增強，表明 METH 激活 IC 谷氨酸能神經元。
3.2 激活 IC 谷氨酸能神經元促進 METH 誘導的 CPP 行為
化學遺傳學激活 IC 谷氨酸能神經元（AAV-hM3D）后，無論是短期（1 天）還是長期（7 天）METH 處理，小鼠的 CPP 得分均顯著升高，且 ΔFosB 表達增加，而運動活動無顯著變化，說明 IC 谷氨酸能神經元激活可增強 METH 成癮行為。
3.3 沉默 IC 神經元減弱 METH 誘導的 CPP 行為
抑制 IC 谷氨酸能神經元（AAV-hM4D）后，長期 METH 處理的小鼠 CPP 得分無顯著增加，ΔFosB 表達減少，運動活動不受影響，表明 IC 谷氨酸能神經元對 METH 成癮行為的表達至關重要。
3.4 鑒定 IC 到 BLA 的神經投射
病毒示蹤實驗證實，IC 谷氨酸能神經元通過突觸連接投射至 BLA，順行和逆行病毒標記均顯示 IC 與 BLA 之間存在直接神經投射。
3.5 激活 IC-BLA 投射加重 METH 誘導的 CPP 行為
化學遺傳學激活 IC-BLA 投射神經元（通過逆行病毒特異性標記投射至 BLA 的 IC 神經元并激活）后，小鼠 CPP 得分顯著升高，運動活動不受影響，表明該通路的激活促進 METH 成癮行為。
3.6 消融接受 IC 投射的 BLA 神經元減弱 METH 誘導的 CPP 行為
通過病毒介導的細胞消融技術，特異性清除 BLA 中接受 IC 投射的神經元后，激活 IC 谷氨酸能神經元誘導的 CPP 行為被顯著抑制，證實 IC-BLA 通路在 METH 成癮中的必要性。
研究結論與討論
本研究揭示了 IC 谷氨酸能神經元及其至 BLA 的神經投射在 METH 成癮中的關鍵作用：IC 谷氨酸能神經元被 METH 激活后，通過 IC-BLA 谷氨酸能投射增強 METH 誘導的 CPP 行為，而阻斷該通路則可減弱成癮行為。這一發現首次明確了 IC-BLA 通路在 METH 成癮中的因果關系，為成癮機制研究提供了新的神經環路模型。
討論指出，IC 尤其是前島葉（aIC）在整合藥物效應與環境線索記憶中起核心作用，其谷氨酸能神經元通過投射至 BLA 調節獎賞相關行為�；瘜W遺傳學和病毒示蹤技術的結合，確保了通路研究的特異性。盡管研究未探討其他腦區的交互作用及性別差異等問題，但已為靶向 IC-BLA 通路的成癮治療提供了實驗依據，如開發調節該通路谷氨酸能傳遞的藥物可能成為新的治療策略。未來研究可進一步探索該通路的分子機制、雙向調控及與其他成癮相關腦區的網絡交互，以全面揭示成癮的神經基礎。
