研究人员绘制了一个介导小鼠恐慌样症状的大脑回路，展示了一种新的大脑通路，可能成为恐慌症新疗法的靶点。

压倒性的恐惧、手心出汗、呼吸急促和心率加快——这些是恐慌发作的症状，恐慌症患者经常且出乎意料地经历这些。绘制介导这些恐慌发作的大脑区域、神经元和连接的详细图谱，可能有助于创造更有效的恐慌症治疗方法。

索尔克研究所的研究人员现在已经开始构建这个图谱，已经识别出一个在恐慌症中起关键作用的特定大脑回路。这个回路由专门发送和接收一种称为PACAP的神经肽（一种在大脑中传递信息的小蛋白质）的神经元组成。重要的是，他们发现PACAP以及产生其受体的神经元可能是新恐慌症治疗的潜在药物靶点。

大脑图谱和小鼠模型实验

为了开始绘制恐慌症大脑图谱，研究人员观察了脑桥（脑干的一部分）中一个称为外侧臂旁核的大脑部分，该部分被称为大脑的“警报中心”。有趣的是，这个小小的脑干区域还控制着呼吸、心率和体温。

很明显，外侧臂旁核可能参与产生恐慌并引发情绪和身体变化。此外，他们发现这个大脑区域产生一种称为PACAP的神经肽，被称为应激反应的主调节因子。然而，这些元素之间的联系仍不清楚，因此研究团队转向恐慌发作的小鼠模型来确认和扩展他们提出的图谱。

“过去，情绪和压力相关行为与表达PACAP的神经元有关，”该研究的共同第一作者、Han实验室的高级研究助理Sukjae Kang说。“通过在小鼠中模拟恐慌发作，我们能够观察那些神经元的活性，并发现PACAP大脑回路与恐慌症之间的独特联系。”

他们发现，在恐慌发作期间，表达PACAP的神经元被激活。一旦被激活，它们将PACAP神经肽信使释放到大脑的另一部分，称为中缝背核，那里存在表达PACAP受体的神经元。释放的PACAP信使激活那些受体神经元，从而在小鼠中产生与恐慌相关的行为和身体症状。

意义和未来研究

Han说，恐慌症与PACAP大脑回路之间的联系是绘制大脑恐慌症图谱的重要一步。研究团队还发现，通过抑制PACAP信号，他们可以破坏PACAP神经肽的流动并减少恐慌症状——这是未来开发恐慌症特异性治疗方法的一个有希望的发现。

根据Han的说法，尽管恐慌症被归类为焦虑症，但焦虑和恐慌有很多不同的方式——例如，恐慌会引起许多身体症状，如呼吸急促、心跳加速、出汗和恶心，而焦虑不会引起这些症状。或者，恐慌发作是无法控制的，通常是自发的，而其他焦虑症，如创伤后应激障碍，更基于记忆并且有可预测的触发因素。Han说，这些差异正是为什么构建这个恐慌症大脑图谱至关重要的原因，这样研究人员就可以专门为恐慌症量身定制治疗方法。

“我们发现，在焦虑状态和创伤性记忆事件期间，大脑臂旁核中产生PACAP的神经元的活性受到抑制——小鼠的杏仁核实际上直接抑制了那些神经元，”Han说。“由于焦虑似乎与恐慌大脑回路的运作相反，研究焦虑与恐慌之间的相互作用将会很有趣，因为我们现在需要解释为什么患有焦虑症的人有更高的恐慌发作倾向。”

该团队对探索PACAP表达神经元和PACAP神经肽作为恐慌症的新型药物靶点感到兴奋。此外，他们希望进一步构建他们的大脑恐慌症图谱，以查看中缝背核中产生PACAP受体的神经元将信号发送到哪里，以及其他与焦虑相关的大脑区域如何与PACAP恐慌系统相互作用。

参考原文： Sukjae J. Kang, et al. “A pontomesencephalic PACAPergic pathway underlying panic-like behavioral and somatic symptoms in mice”. Nature Neuroscience. 4 January 2024. DOI: 10.1038/s41593-023-01504-3.