下丘脑背内侧核(Dorsomedial hypothalamic nucleus,DMH)是自主神经系统的重要组成部分,是内脏活动的较高级调节中枢,它通过直接或者间接激发垂体活动实现对内脏和内分泌腺体的控制,进而调节体温、摄食、水平衡、盐平衡、内分泌、心率、血压等重要生理功能。下丘脑的病变或损伤都会引起机体全局性的生理活动与功能的紊乱,并时常伴随有精神情绪的异常反应。当动物产生焦虑、恐惧等本能负性情绪时,往往会伴有血压升高、心率加快、呼吸加速等生理反应。研究表明,DMH与调控焦虑、恐惧等本能情绪的边缘系统存在广泛联系。然而,DMH调控焦虑、恐惧等本能情绪的细胞机制目前尚不明确。本课题应用光遗传技术特异性调控小鼠DMH核团中以及vSUB(Ventromedial Subiculum)—DMH回路中的谷氨酸能神经元和γ-氨基丁酸(GABA)能神经元,借助捕食者恐惧测试、高架十字迷宫测试、旷场测试等动物行为学范式和心率检测实验评估动物的焦虑、恐惧等本能情绪的变化。我们发现光遗传兴奋DMH核团中以及vSUB—DMH回路中的谷氨酸能和GABA能神经元均能显著诱发焦虑、恐惧样行为和心率上升的生理反应,光遗传抑制两种类型的神经元均能抑制焦虑、恐惧样行为并降低心率。本研究证实了DMH核团以及vSUB—DMH回路特定类型的神经细胞对焦虑、恐惧等本能情绪存在行为和生理上的调控作用,这一发现有望为神经精神疾病的临床干预提供新的调控靶点。