俗话道：一代被蛇咬，几年怕井绳。每家正常情况生态学都是有趋利避害的证能，会很自然地使用适宜我自己的氛围。农民被蛇咬后续会怕麻绳，大象会伴随的季节转移，前方飞过来一电线电缆或其他需要套屏蔽防波套的物体，无论是砖头也是张纸，很多人会躲开并闭眼。小编中，小编单说“避害”上述主题风格。
在脑细胞中，感觉神经平台无时无刻看不到传输出于社会的数字预警，有部分与“避害”相关联，有部分则是别的数字预警。如此，脑细胞该如何聚合治疗以上数字预警以的提升信噪比（signal-to-noise ratio, SNR）呢？
过往的探索说明，中脑发挥的多巴胺会使用于内测前额叶皮层（medial prefrontal cortex, mPFC）,来正确处理、聚合人脑发送到的图片信息，接着增加信噪比[1, 2]。同时，针对mPFC中受多巴胺系统自我调节的柔性化环路，我们的知之甚微。
mPFC的地点
201八年15月7日，《Nature》异物线上刊载了麻省理工学院大学专业时大学专业时Kay M. Tye分析组的新出最重要作业[3]，许多人察觉投映到背侧导热水管有灰质（dorsal periaqueductal gray, dPAG）的mPFC感觉神经程序元陆续参与并监测讨厌性畅快的躲过手段，多巴胺能力于这种亚群以加强涉及到讯息的信噪比。本篇小文章最先呈现多巴胺程序监测“避害”涉及到的精致化感觉神经程序环路，有效加强了消费者们对该行业领域的认识程度。
Kay M. Tye副教授
结果
率先，小说作家便用飞速测试循坏伏安法侦测大鼠mPFC的多巴胺挥发总体平均水平。自己将参比电极植入式深层次（layer 5-6）mPFC，此亚区含高多巴胺能精神末稍，而鲜有去甲肾上腺素能精神末稍（图1a,b）。第二步，小说作家在TH-Cre大鼠的腹侧被盖区（VTA）针剂AAV-DIO-NpHR，埋植网络光纤，并进行夹尾当作输出性畅快，表明光减缓VTA多巴胺能精神元会减小mPFC中多巴胺的挥发总体平均水平（图1c-e）。
下面来，为研究探讨VTA多巴胺能神经系统末梢元-mPFC环路在趋利避害管理方面的用途，小说作品在TH-Cre大鼠VTA中滴注AAV-DIO-ChR2，在mPFC埋植光钎，并检测大鼠同時针对奖赏性促使作用（糖水）、抵触性促使作用（雷电击）所吐露的攻击行为（图1f-h）。两人发现了，光提高VTA多巴胺能神经系统末梢元-mPFC环路会加重小鼠更趋抖音，大于糖水饮用区的驻留（图1i-k），取决于此环路注意调空“避害”，之所以“趋利”。
图1 夹尾影响会致mPFC脑区中多巴胺放出
2.mPFC完成映射到dPAG宏观调控“避害”情况
在论述mPFC中多巴胺控制系统引响此后，作家就这当中上游开始论述。中枢神经示踪论述得出结论，mPFC在脑有较多中上游脑区，这当中dPAG和伏隔核“NAc”与应激现像现像或抉择性道德现像有关于[4, 5]。故此作家在dPAG或NAc中注入逆向行驶抒发的CAV2-Cre，在大鼠mPFC中注入AAV-DIO-ChR2，得知光启用mPFC-dPAG环路会引发大鼠烦感躲过道德现像而不引响其动作水平（图2a-d），光启用mPFC-NAc环路则没有此现像。最后，有趣的数学的是，光启用mPFC-dPAG环路会不会加强大鼠深埋黄色丽江石的使用量或者挖矿的时间（图2e-h）。作出报告得出结论，光启用mPFC-dPAG环路引发躲过道德现像或者自身保护的道德现像。
图2 mPFC使用投影到dPAG调节“避害”情况
3.投影到dPAG的mPFC脑神经元亚群倾向性系统激活于烦感性刺击
为进几步研发投映到的不同于中上游mPFC感觉中枢中枢神经元亚群的功效，著者施用内窥镜钙成相的方法侦测mPFC的提高层次。你们在dPAG或NAc注入CAV2-Cre，在mPFC注入AAV-DIO-GCaMP6m，并在mPFC埋植内窥镜。察觉到投映到dPAG的mPFC感觉中枢中枢神经元亚群被厌烦性伤害性提高，而被性奋性伤害性抑制作用；投映到NAc的mPFC感觉中枢中枢神经元亚群对两者伤害性均无很大体现。著者还施用限制非负单位矩阵细化法以精确度到单上皮细胞层次，得到了两者mPFC亚群被的不同于伤害性提高的百分比（图3a-f）。
随后，为探析多巴胺对哪几种亚群的选择，小说作品选择全内部数据膜片钳电生理性方案。自己在TH-Cre大鼠的VTA中肌注AAV-DIO-ChR2，在dPAG或NAc中肌注逆向行驶标上物CTB。得知光激活卡VTA多巴胺能面神经末梢末梢元-mPFC投影抑止投影到NAc的mPFC面神经末梢末梢元亚群，而并无选择于投影到dPAG的mPFC面神经末梢末梢元亚群。
对这个数据，作家否定多巴胺对“避害”做法的国家宏观调控很有机会功用于信噪个比方面的整理，这一整理习惯要企业信息的完好性，并不运用在离体的脑片电生理问题调查中。
图3 投影到dPAG的mPFC脑神经元亚群更倾向成功激活于厌弃性的刺激
4.多巴胺不断提高mPFC-dPAG中枢神经元亚群对“避害”想法的信噪比
为检验文中中谈及的比如检验，小说作品激发VTA多巴胺周围中枢运动神经末梢元在mPFC的末稍，并一起计录投到到dPAG的mPFC周围中枢运动神经末梢元亚群。孩子 在DAT-Cre小鼠的VTA中接种AAV-FLEX-Chrimson，在dPAG中接种CAV2-Cre，在mPFC中接种AAV-DIO-GCaMP6m。孩子 发掘，与文中比如检验同样，光激发VTA多巴胺周围中枢运动神经末梢元有效降低投到到dPAG的mPFC周围中枢运动神经末梢元亚群的钙信息平率，添加钙信息小幅度（图4a-d）。
最后一步，为设计多巴胺对抵触性数据的调节作用，小编在DAT-Cre小鼠的VTA中皮下针剂AAV-FLEX-Chrimson，在dPAG中皮下针剂CAV2-Cre，在mPFC中皮下针剂AAV-DIO-ChR2并埋植光学极（图4e）。孩子 纪要了mPFC脑区204个中枢中枢面面神经元，在这其中3两个映射到dPAG，为阶段目标中枢中枢面面神经元，其可被抵触性热血为有效激话（图4f-i）。光激话VTA多巴胺中枢中枢面面神经元会为有效曾加mPFC-dPAG中枢中枢面面神经元亚群对抵触性热血化学的反应的信噪比，而并的影响其对奖赏性热血的化学的反应（图4j-k）。
图4 多巴胺提高自己mPFC-dPAG精神元亚群对“避害”的反应的信噪比
趋利避害是大100万物的存活法則，每一个通常生态学均有趋利避害的本能地。多巴胺能以代替mPFC以调节的功能“避害”动作，但对其小而精的专业化环路，当让我门们未能推测。本篇小文章切合光隔代遗传、钙显像、电生活、动作学等手段，首届蕴含投到到dPAG的mPFC脑神经系统元亚群技能。孩子 发掘这样亚群更便捷被看不惯性影响激活开通，多巴胺最主要的作代替此亚群以加强看不惯性影响的信噪比，进而功能生态学体改善“避害”动作有关于技能。这种深入分析极大值加强了当让我门们在前额叶皮层小而精的专业化环路方面的看法，蕴含了多巴胺的功能的脑神经系统亚群，让当让我门们效果更好的杜绝产生！
参考使用资料
1.Arnsten, A.F.T., Stress signalling pathways that impair prefrontal cortex structure and function. Nature Reviews Neuroscience, 2009. 10(6): p. 410-422.
2.Miller, E.K. and J.D. Cohen, An integrative theory of prefrontal cortex function. Annual Review of Neuroscience, 2001. 24: p. 167-202.
3.Vander Weele, C.M., et al., Dopamine enhances signal-to-noise ratio in cortical-brainstem encoding of aversive stimuli. Nature, 2018. 563(7731): p. 397-401.
4.Franklin, T.B., et al., Prefrontal cortical control of a brainstem social behavior circuit. Nature Neuroscience, 2017. 20(2): p. 260-270.
5.Otis, J.M., et al., Prefrontal cortex output circuits guide reward seeking through divergent cue encoding. Nature, 2017. 543(7643): p. 103- .
