下丘脑-小脑神经环路在经小脑的情感和记忆调控中作用的研究

A series of our recent studies reveal that cerebellum not only is a traditional motor center but also holds a key position in somatic-nonsomatic integration and participates in modulation of nonsomatic activities, such as feeding, cardiovascular and osmotic regulation. In addition, accumulating experimental and clinical evidence indicates that cerebellum also plays an important role in modulation of emotion (especially fear, depression, anxiety and autism), learning and memory (including both motor and emotional learning and memory). Therefore, on the basis of our previous studies and preliminary results, we will focus on role of the neuronal circuitry between cerebellum and hypothalamus, a high center for regulation of autonomic activities and emotion, especially the direct hypothalamic-cerebellar orexinergic projections, in cerebellar emotional regulation as well as motor and emotional learning and memory. The results will not only expand our knowledge of cerebellar function in neurobiological general theory, but also contribute to our understanding of pathogenesis of cerebellar emotional and memory disorders and even general emotional and memory diseases, and thus will help to develop novel clinical strategies and new targets for treatment of motor diseases from a new perspective.

我们近年来的系列研究工作揭示，小脑不仅是一个传统意义上的运动调控中枢，还作为机体的躯体-非躯体反应整合中的重要节点，参与摄食、心血管、水盐平衡等非躯体性活动的调节。同时，越来越多的实验和临床证据表明，小脑还在情绪情感调节（特别是恐惧、抑郁、焦虑和自闭症）和学习记忆（包括运动学习记忆和情绪情感记忆）中发挥重要的作用。本项目将在我们先前工作的基础上，研究小脑与下丘脑这个自主性活动高级调控中枢和情感调控环路中重要组成脑区之间的神经环路（特别是直接的下丘脑-小脑orexin能神经投射通路），在小脑情感调节和学习记忆功能中的作用。研究结果将不仅在神经生物学基础理论上极大地拓展对于小脑生理功能的认识，而且有助于临床上深入了解由小脑病变所导致的情感和记忆功能障碍乃至一般性情感和记忆障碍疾病的发病机理，从一个全新的角度发展治疗这些情感和记忆疾病的新策略、新靶点和新药物。

小脑不仅是一个传统意义上的运动调控中枢，还作为机体的躯体-非躯体反应整合中的重要节点，参与摄食、心血管、水盐平衡、情绪情感等非躯体性活动的调节。本项目在我们先前工作的基础上，从整合神经生物学的角度，采用分子生物学、免疫荧光组织化学、神经生理学、神经药理学和行为学相结合的手段，从分子、细胞、神经元环路和整体动物行为水平上，研究小脑与下丘脑这个自主性活动高级调控中枢和情感调控环路中重要组成脑区之间的神经环路，特别是直接的下丘脑-小脑orexin能神经投射通路，在经小脑的情绪情感调节和运动-情绪整合中的作用。我们的研究发现，下丘脑orexin能神经元能够发出直接的纤维投射支配小脑核团中的谷氨酸能投射神经元，从而一方面直接调控了经小脑的运动行为，同时另一方面通过调节小脑-杏仁核神经通路参与情绪情感的调控并在机体运动-情绪整合中发挥重要作用。本项目已发表SCI研究论文8篇、综述2篇。研究结果将不仅在神经生物学基础理论上极大地拓展对于小脑生理功能和机体运动-情绪整合机制的认识，而且有助于临床上深入了解由猝倒症或小脑病变所导致的运动和情感并发性功能失调疾病的发病机理，从一个全新的角度发展治疗这些疾病的新策略、新靶点和新药物。