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雌鼠發(fā)情周期與條件恐懼反射消退的關(guān)聯(lián)研究

嚙齒動物中有一個眾所周知的生理模式是發(fā)情周期。與人類月經(jīng)周期一樣,發(fā)情周期的特征是卵巢hormone水平波動,如雌二醇(E2)和孕酮(P4)(Ajayi&Akhigbe 2020)。


發(fā)情周期一直不研究雌性受試者的借口:由于卵巢hormone在整個周期內(nèi)的濃度不同,雌性被認為變化太大而無法研究(Wald & Wu 2010)。然而這種思路不準確,因為在大鼠和小鼠中的兩項集合分析表明,無論發(fā)情周期如何,雌性在行為、生理和細胞測量方面并不比雄性更易變(Becker et al. 2016, Prendergast et al. 2014)。除了不準確外,這種思維方式對自然生理雌性不利,因為她們的生物學(xué)在科學(xué)名義上被忽視了。循環(huán)的卵巢hormone可能會影響某些行為,使研究雌性及雌性動物在周期不同階段的行為成為值得探究的方向。在本節(jié)中,我們評估了自然循環(huán)的卵巢hormone影響雌性嚙齒動物不同類型學(xué)習(xí)的途徑。根據(jù)本綜述對生理因素的關(guān)注,我們只討論自然循環(huán)的雌性,而不是卵巢切除的雌性或用E2或P4 treatment的雌性。

恐懼條件反射和消退

恐懼條件反射和恐懼消退是恐懼相關(guān)病疾研究的基礎(chǔ),如創(chuàng)傷后應(yīng)激障礙(PTSD)(Maren等人,2013)。在恐懼條件反射中,中性刺激或CS(如音調(diào))與厭惡的非條件刺激(US)(如足部電擊)配對。在幾次呈現(xiàn)CS和US后,嚙齒動物學(xué)會害怕CS本身。這種范式可以洞察恐懼記憶和聯(lián)想是如何形成的,可以幫助科學(xué)家了解創(chuàng)傷相關(guān)精神病疾是如何在人類中發(fā)展的??謶謼l件反射后,嚙齒動物可能會經(jīng)歷恐懼消退,其中先前學(xué)習(xí)的CS在沒有US的情況下多次呈現(xiàn)。嚙齒動物隨后了解到CS不再預(yù)示著US,他們對CS的恐懼減少了??謶窒耸潜┞动煼ǖ牧己媚P?,暴露療法是人類創(chuàng)傷后應(yīng)激障礙有效的treatment方法之一(VanElzakker等人,2014年)。


由于創(chuàng)傷后應(yīng)激障礙在雌性中比在男性中更普遍(Haskell等人,2010年;Kline等人,2013年),一些研究調(diào)查了自然循環(huán)的卵巢hormone對恐懼條件反射和消退的影響。在一篇論文中,Milad等人(2009)表明,在發(fā)情前期經(jīng)歷聽覺恐懼消退的雌性大鼠比在發(fā)情周期的低E2階段經(jīng)歷消退學(xué)習(xí)的雌性大鼠對消退記憶的回憶更好。各種研究都注意到了這種現(xiàn)象,即高內(nèi)源性E2水平有助于恐懼消失(Graham&Scott 2018,Lebron-Milad&Milad 2012,Maeng等人2017,Milad等人2009)。

關(guān)于發(fā)情前期恐懼條件反射是否會影響恐懼記憶的研究結(jié)果各不相同,一些研究表明它沒有影響(Milad等人,2009年),而另一項研究報告稱,高E2會阻礙恐懼條件反射(Kobayashi等人,2020年)。此外,雖然大多數(shù)研究發(fā)現(xiàn)發(fā)情前期滅絕會導(dǎo)致更好的記憶,但一項研究發(fā)現(xiàn),發(fā)情前期滅絕的雌性大鼠比低E2大鼠具有更快的滅絕學(xué)習(xí)速度(Blume等人,2017)。


條件性恐懼,XR-XC404,上海欣軟

E2在改善恐懼消退中的作用可能不會超出巴甫洛夫條件恐懼調(diào)節(jié)的范圍。一項關(guān)于條件恐懼增強驚嚇的研究發(fā)現(xiàn),在發(fā)情前期或發(fā)情后期經(jīng)歷過恐懼消退的雌性在消退記憶方面沒有差異(Voulo & Parsons 2019)。此外,E2對聽覺恐懼消退的有益影響并非在所有雌性群體中都可見。例如,青春期雌性實際上顯示出與E2相反的效果,因此發(fā)情前期消退的雌性比低E2階段的雌性具有更差的消退記憶(Perry et al. 2020a,b)。此外,發(fā)情前期對恐懼消退的有益影響僅用于未產(chǎn)大鼠,因為初產(chǎn)大鼠在發(fā)情前期消退時沒有更好的消退記憶(Tang & Graham 2020)。這表明E2對恐懼消退的影響取決于年齡和生殖狀態(tài)。

雖然E2對恐懼條件作用和消退的影響已被廣泛報道,但關(guān)于自然循環(huán)P4的影響的研究很少。一些研究報告說,恐懼條件作用或消退沒有受到影響(Seligowski等人,2020),一項研究發(fā)現(xiàn),唾液樣本中的hormone水平顯示,低E2,但不是P4,與消退期間較高的恐懼反應(yīng)有關(guān)(Wegerer等人,2014)。


另外一些人認為,P4和E2可能會影響恐懼條件作用和消退(Ney等人,2019;Seligowski等人,2020),并呼吁研究人員在其研究結(jié)果中報告E2:P4的比率(Seligowski等人,2020)。Wegerer等人(2014)假設(shè),創(chuàng)傷時E2和P4水平較高,解釋了為什么PTSD在雌性中更普遍。

綜上這些數(shù)據(jù)顯示,在消退學(xué)習(xí)期間,雌性大鼠體內(nèi)的高水平E2可以改善消退記憶。然而,這種效應(yīng)僅在聽覺恐懼條件反射和消退中被報道,可能不適用于其他形式的消退或除成年未生育大鼠以外的動物。


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