客户文章】Molecular Psychiatry：军事科学院闫海涛/苏瑞斌团队揭示致幻剂抑制视觉刺激诱导本能恐惧反应的神经环路机制

HTR范式被认为能够可靠地区分经典和非经典致幻剂，但仍存在一些假阳性的结果。作者分别检测了经典致幻剂4-AcO-DM-T和非经典致幻剂R-MDMA、S-MDMA在Looming范式和HTR范式中的药效，结果显示呈U型剂量依赖性增加小鼠HTR次数，并显著缩短Looming诱导的隐蔽所内冻结时间（最适剂量0.5 mg/kg），但不影响逃跑潜伏期；相比之下，S-MDMA与R-MDMA虽然均能诱发HTR，但无法缩短冻结时间。这表明Looming视觉恐惧模型比传统HTR模型更能特异性区分经典迷幻剂与非经典致幻剂。

图1. 不同化合物在HTR和Looming模型中表现出不同效应

接着，作者探究了4-AcO-DM-T与MDMA在受体与下游偏向性信号通路上的机制差异。采用对氯-苯丙氨酸（PCPA）处理耗竭内源性5-HT后，仅能阻断S-MDMA诱导的HTR，对R-MDMA和4-AcO-DM-T诱导的HTR以及其抗本能恐惧效应均无影响。另外，使用5-HT_2A受体选择性拮抗剂MDL100907处理后，能够阻断4-AcO-DM-T和R-MDMA诱导的HTR，同时也能够阻断4-AcO-DM-T的抗恐惧效应。进一步对5-HT_2A受体的下游通路进行探究，发现β-抑制蛋白2（β-arrestin 2）敲除能够阻断R-MDMA诱导的HTR，但对4-AcO-DM-T诱导的HTR及其抗恐惧效应均无影响。上述结果表明，4-AcO-DM-T减弱本能恐惧冻结行为依赖于5-HT_2A受体的激活，且独立于β-arrestin 2信号通路。

图2. 4-AcO-DM-T与MDMA在受体及下游信号通路的机制差异

进一步，研究者探究4-AcO-DM-T抑制Looming诱导的本能恐惧行为是否与幻觉效应相关。由于Looming范式是基于视觉刺激的行为范式，研究者重点考察4-AcO-DM-T是否通过诱发视觉幻觉进而影响小鼠的本能恐惧行为。研究采用眼动追踪实验和视觉悬崖实验，结果显示：4-AcO-DM-T不改变小鼠接受Looming视觉刺激时的瞳孔大小，也不影响视觉悬崖实验中小鼠的选择正确率和反应潜伏期，说明4-AcO-DM-T未改变小鼠的基础视觉感知能力。同时，心率监测实验显示，与对照组相比，4-AcO-DM-T显著降低了Looming刺激后小鼠的心率升高幅度。此外，4-AcO-DM-T不影响小鼠的位置厌恶行为，也不改变小鼠在高架十字迷宫（EPM）中的焦虑样行为。上述结果排除了4-AcO-DM-T通过破坏视觉感知或引发视觉幻觉减少冻结的可能，证实其核心作用是降低本能恐惧情绪。

图3. 4-AcO-DM-T通过调控恐惧水平而非视觉幻觉抑制本能恐惧行为

随后，研究者通过全脑早期生长反应因子1（EGR1，即刻早期基因）表达筛查定位关键脑区，发现4-AcO-DM-T处理可显著增加PrL中EGR1阳性神经元的数量，由此初步锁定PrL是4-AcO-DM-T缓解本能恐惧反应的关键作用脑区。脑区确定后，研究者利用化学遗传学技术，分别调控PrL中CaMKIIα、小白蛋白（PV）、生长抑素（SOM）和血管活性肠肽（VIP）四类神经元的活动：抑制CaMKIIα、PV和VIP神经元均能反转4-AcO-DM-T的抗恐惧效应；但仅激活CaMKIIα神经元能够模拟4-AcO-DM-T的抗恐惧效应。同时，通过caspase3诱导PrL^CaMKIIα神经元凋亡，本身即可降低小鼠的冻结水平。这些结果表明，PrL^CaMKIIα神经元是介导4-AcO-DM-T抗本能恐惧效应的必要且充分神经元群。

图4. PrL^CaMKIIα神经元是介导4-AcO-DM-T抗本能恐惧效应的核心神经元

接下来，研究者进一步探究介导4-AcO-DM-T抗恐惧行为的受体机制：条件性敲除PrL^CaMKIIα神经元上的5-HT_2A受体，可完全消除4-AcO-DM-T的抗本能恐惧效应；而在PrL局部重新表达5-HT_2A受体后，药物的抗恐惧效应得以恢复。此外，光纤钙成像记录显示，Looming刺激会显著抑制PrL^CaMKIIα神经元的钙活动，而4-AcO-DM-T处理可显著恢复并重构该钙信号的响应模式。这些结果确证，PrL^CaMKIIα神经元上的5-HT_2A受体是4-AcO-DM-T抑制本能恐惧行为的直接作用靶点。

图5. PrL^CaMKIIα神经元上5-HT_2A受体是介导4-AcO-DM-T抑制本能恐惧行为的直接靶点

最后，研究者进一步探究PrL^CaMKIIα神经元的下游投射靶区。顺行示踪实验发现，PrL^CaMKIIα神经元主要投射至丘脑背内侧核（MD）。功能验证显示：损毁MD脑区，或特异性抑制、损毁PrL-MD投射，均能消除4-AcO-DM-T的抗本能恐惧效应；而化学遗传激活PrL-MD投射可模拟4-AcO-DM-T的抗恐惧效果。此外，化学遗传抑制MD脑区中的CaMKIIα神经元也能阻断药物的抗恐惧效应。上述结果表明，PrL^CaMKIIα-MD^CaMKIIα投射通路是介导4-AcO-DM-T抗本能恐惧冻结行为的核心神经环路。

图6. PrL^CaMKIIα-MD^CaMKIIα投射通路介导4-AcO-DM-T抗本能恐惧冻结行为

综上，本研究采用结合视觉刺激与本能恐惧的视觉逼近模型（Looming model），揭示了致幻剂4-AcO-DM-T具有显著的抗本能恐惧效应。机制上，4-AcO-DM-T通过激活PrL^CaMKIIα神经元上的5-HT_2A受体，进而通过PrL^CaMKIIα-MD^CaMKIIα环路抑制本能恐惧冻结行为。

图7. 致幻剂抑制视觉刺激诱导本能恐惧反应的神经环路机制