供稿 | 严贵忠 兰大二院
排版 | AiBrain 编辑团队
夏季昼长夜短和冬季昼短夜长的自然变化，与人类的行为的变化息息相关，细微地影响着睡眠、饮食方式，甚至激素的水平变化。
近期，加州大学圣地亚哥医学院的Davide Dulcis研究团队，使用小鼠模型阐明受影响的神经元在响应一天光照长度的刺激时，改变神经递质的表达，引发相关行为变化的过程。研究结果发表在了《Science Advances》杂志上。
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视交叉上核（SCN）-室旁核（PVN）环路在处理光周期相关信息的过程中扮演着重要的角色。随季节光周期的变化，在人类和动物的SCN和PVN内观察到相应的神经递质表达的改变，但这种改变是如何影响行为，其背后的分子机制尚不清楚。
Davide Dulcis研究团队应用小鼠动物模型发现，SCN内的神经调节肽S（NMS）和血管活性肠肽（VIP）神经元参与了光周期诱导的神经递质变化的可塑性。体内记录钙离子动态显示，NMS神经元改变PVN网络活性以响应冬季样光周期。慢性操控NMS神经元足以诱导PVN内神经元神经递质的转换，并影响运动活动。
图1 短光照周期后，SCN内NMS阳性神经元投射到PVN内多巴胺神经元的数量明显增加。
研究中显示，多突触的神经递质转换可能是调节情绪季节性变化和光治疗效果的解剖和功能联系的枢纽。
这项研究的重要意义在于，揭示了SCN-PVN环路在适应季节光周期变化的分子机制，NMS神经元通过协调的多突触神经递质转换来调节下丘脑的功能，并影响行为反应。
最后，研究者指出，由于这种适应性的变化发生在SCN内特定的神经元，可以将SCN作为治疗与光照季节性变化相关疾病的一个潜在的靶点。
Davide Dulcis团队采用跨学科的方法，识别参与神经递质可塑性活动的调节基因，及这种可塑性变化如何进化为适应性行为，为情绪障碍及药物滥用等许多神经疾病提供了新的治疗策略。
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