PNAS：恐惧是如何被克服的？上海交通大学李卫东等团队揭示大脑杏仁核中存在特定的“安全记忆”神经元印迹，主动抑制恐惧记忆

基底外侧杏仁核（BLA）是处理威胁与情绪信息的关键结构，并在调控恐惧记忆中发挥核心作用。既往研究表明，消退训练可形成与原始恐惧记忆共存的新记忆，且中间神经元在此过程中具有重要作用。然而，BLA内调控竞争性消退记忆与恐惧记忆的机制尚未完全阐明。

2026年3月20日，上海交通大学李卫东和加拿大多伦多病童医院Paul W. Frankland共同通讯在PNAS 在线发表题为Identification of somatostatin+ inhibitory engrams for extinction in the basolateral amygdala的研究论文。

该研究开发了一种化学遗传学策略，该策略可在特定行为时段内以更高的灵敏度与特异性标记神经元。通过针对γ-氨基丁酸能（GABA能）中间神经元进行活动依赖性遗传学操控，作者得以直接探究恐惧消退过程中被招募的抑制性神经元集群的功能作用。

研究发现，沉默消退标记的BLA神经元或刺激恐惧习得标记的BLA神经元，均可导致恐惧记忆的复现。此外，作者观察到沉默BLA GABA能神经元，或更具体而言，沉默消退标记的BLA GABA能神经元，可在消退后恢复恐惧表达；而抑制习得标记的BLA GABA能神经元则不会损害恐惧记忆的提取。

作者的结果表明，在恐惧消退过程中会形成特定的抑制性GABA能BLA记忆印迹，这些印迹干扰已有的恐惧记忆相关神经环路，并抑制条件性恐惧记忆。这些发现为理解恐惧消退的神经机制提供了依据，并提示BLA GABA能神经元可作为创伤后应激障碍（PTSD）等认知障碍治疗干预的潜在靶点。



情境恐惧条件反射已被广泛用作评估啮齿类动物学习与记忆的行为范式。在恐惧条件反射过程中，一个厌恶刺激 [例如电击，即非条件刺激（US）] 与一个中性情境或中性音调 [即条件刺激（CS）] 相关联，导致对原本中性情境或音调刺激产生恐惧反应。当 CS 在无 US 伴随的情况下反复单独呈现时，它不再能预测 US，因此对 CS 的恐惧反应会逐渐减弱；这一过程称为恐惧消退。

过去数十年的研究已确定了一些对恐惧消退至关重要的脑区。杏仁核是负责恐惧记忆获取、储存和消退的关键核团之一。杏仁核由多个在解剖和功能上不同的亚区组成，包括外侧杏仁核（LA）和基底杏仁核（BA）[合称为基底外侧杏仁核（BLA）] 以及中央杏仁核（CEA）。

CEA 可进一步分为中央外侧杏仁核（CEl）和中央内侧杏仁核（CEm）。CEm 作为主要的输出站，其活动是恐惧水平的良好指标。在杏仁核内部，BLA 被认为是 US 与 CS 感觉信息汇聚的关键部位。

BLA 主要接受来自丘脑和皮层区域的谷氨酸能神经元支配。近期研究也探讨了局部 BLA 抑制性环路在恐惧表达中的作用。γ-氨基丁酸（GABA）是哺乳动物中枢神经系统中的主要抑制性神经递质。GABA 主要由 67-kDa 和 65-kDa 亚型的谷氨酸脱羧酶（GAD67 和 GAD65）合成，这两种酶分别由 GAD1 和 GAD2 基因编码。

恐惧消退后 GAD67 表达上调，抑制 GAD67 会破坏恐惧消退。将未成熟的抑制性神经元移植到 BLA 可促进恐惧消退，而通过向杏仁核给予苯二氮?类药物增强 GABA 能传递则会阻断恐惧消退。



BLA GABA能神经元在情境性恐惧记忆消退过程中被激活（图片源自PNAS ）

研究已证实，恐惧消退会增加在恐惧条件反射期间被激活的主神经元周围的胞周抑制性突触密度。外侧杏仁核中的小清蛋白阳性（PV+）中间神经元是内源性大麻素信号调节应激诱导记忆泛化的关键细胞基础，并且恐惧消退学习会诱导 BLA PV 中间神经元网络重塑，从而使消退记忆环路与恐惧记忆环路之间产生竞争。

腹侧海马中的生长抑素（SST）中间神经元控制情境关联的消退。然而，这些研究主要采用针对整个脑区的中间神经元活动操控，可能引入非特异性效应。值得注意的是，它们并未特异性地靶向在恐惧消退期间被募集的那部分中间神经元群体。

突触连接的“印迹”被认为代表记忆。恐惧消退会产生一种新的记忆，其具有控制恐惧记忆消退与复发的独特海马印迹，而抑制性印迹可使记忆静默。恐惧消退记忆需要在 BLA 神经元中形成新的印迹细胞。抑制性消退印迹的形成及其对 BLA GABA 能中间神经元群体的特异性募集机制仍未完全阐明。

阐明 GABA 能神经元特性的一个主要障碍是缺乏可靠且特异的方法来识别在恐惧获取学习或消退期间被激活的这类神经元。基于即刻早期基因（IEG）的策略允许比较记忆编码和提取期间被激活的细胞，已被广泛用于对假定的兴奋性神经元群体进行神经元标记。

Fos 原癌基因（cFos）和活动调节的细胞骨架相关蛋白（Arc）是研究最为深入的 IEG 之一，它们建立了基因表达与神经元和/或突触活动之间的联系。然而，已有报道称活动依赖性标记存在高背景信号，这削弱了该方法在神经集群标记中的特异性。

在本研究中，作者利用他莫昔芬依赖性重组酶系统 ERT2CreERT2 和不同的启动子来标记神经元。在作者的转基因小鼠中，作者将两个 ERT2 结构域融合到 Cre 蛋白的 N 端和 C 端。表达 ERT2CreERT2 的活性细胞仅在他莫昔芬存在时才能发生重组，从而允许对特定时间窗口内活跃的神经元进行遗传标记。

此外，作者设计了一种新的载体，即 AAV-GAD67-Dio-hM4Di-mCherry，以特异性标记和操控在记忆消退期间被激活的中间神经元。

该策略实现了对神经元更特异的标记，使作者能够研究基于中间神经元的恐惧消退印迹。本文中，作者报告，沉默消退标记的 BLA GABA 能神经元可在消退后恢复恐惧表达，这表明 BLA 中独特的 GABA 能印迹神经元调控着恐惧记忆的消退。