大脑活动如何从恐惧发展到焦虑:对当今心理健康的影响

据预测，创伤后应激综合症(PTSD)是当今可怕动荡的长期后果。威胁生命的恐惧是创伤性的，会对心理健康产生持久的影响。然而，我们仍然需要了解大脑对恐惧的反应，以及这种反应是如何随着创伤后应激障碍(PTSD)等焦虑状态的恢复或进展而变化的。

虽然在人类身上引发恐惧进行研究是不可行的，但如果啮齿类动物暴露在猫或狐狸等捕食者面前，就可以引发恐惧。我们使用这种范式来见证哺乳动物的大脑如何对威胁生命的恐惧作出反应，并通过随时间推移的成像，发现这种反应如何演变为焦虑(Uselman等人，2020年)。随着时间的推移，我们第一次将大脑成像与恐惧行为结合起来，以了解神经活动和行为在长期内是如何相互交织的。

通过血清素转运体(SERT)的破坏来解除5 -羟色胺能系统的管制，使老鼠在捕食者应激后异常地容易长时间焦虑。SERT在人类心理健康方面发挥着重要作用，因为它是可卡因和百忧解(一种常用的抗抑郁药)等精神活性药物的靶点。sert -敲除小鼠(SERT-KO)提供了一个独特的动物模型来了解焦虑是如何从可怕的经历中发生的。

我们比较了野生型小鼠和缺乏SERT的同伴的行为和大脑活动，以确定焦虑的神经关联——那些在SERT- kos中活跃的区域，而野生型小鼠没有。为了获得焦虑过渡期间的全脑活动图，我们对小鼠在恐惧前和恐惧后的连续时间点进行了纵向MRI检查。为了突出活跃的神经元，我们给小鼠注射了锰，锰是一种无毒离子，能在MRI中激活活跃的神经元。通过对这些图像的高级计算分析，可以得到脆弱和适应力强的个体在极度恐惧之前、期间和之后很长一段时间内大脑活动的分布图。

野生型小鼠在其笼内的正常探索行为中表现出很少的神经活动。然而，在接触到捕食者的气味后，老鼠会跑到黑暗中躲起来，这是一种表明恐惧的防御行为。整个大脑的活动在十几个区域达到峰值，包括扩展的杏仁核、海马体和下丘脑的次级区域，这些区域涉及恐惧、记忆和荷尔蒙释放。野生型小鼠在第9天返回自然探索，但SERT-KO没有。与这种弹性行为相配合的是，野生型大脑活动减少，而SERT-KO小鼠的大脑活动继续保持在高水平，在外侧杏仁核、丘脑核和下丘脑持续，在腹侧被盖区(一个涉及奖赏回路的区域)增加。

在新冠疫情期间，这意味着什么?我们在焦虑的SERT-KO小鼠身上发现的许多大脑区域，在焦虑的人类身上也很活跃。我们的数据显示了5 -羟色胺能系统在调节恐惧-焦虑反应中的重要性，以及焦虑状态下奖赏回路的奇妙参与。最后，弹性或焦虑结果的时间滞后表明，随着恐惧反应的早期遏制，发展为焦虑的可能性可能更小。冥想、音乐、诗歌、锻炼和其他能调动奖赏回路的减压活动可能会有帮助。早期干预将带来持久的好处。