eNeuro. 2020 May 8; ENEURO.0029-20.2020.  doi: 10.1523/ENEURO.0029-20.2020.

Unanticipated Stressful and Rewarding Experiences Engage the Same Prefrontal Cortex and Ventral Tegmental Area Neuronal Populations

Del Arco A.¹, Park J.², Moghaddam B.³

¹ HESRN, School of Applied Sciences, University of Mississippi, Oxford, MS. Department of Neurobiology and Anatomical Sciences, School of Medicine, University of Mississippi Medical Campus, Jackson, MS adelarco@olemiss.edu.

² Janelia Research Campus, Howard Hughes Medical Institute, 19700 Helix Dr, Ashburn, VA.

³ Behavioral Neuroscience Department, Oregon Health and Science University, Portland, OR.

Сети мозга, опосредующие мотивационное поведение в контексте аверсивного или подкрепляемого опыта, включают в себя нейроны префронтальной коры и вентральной области покрышки. Нейроны этих областей мозга активны как во время стресса, так и в положительно подкрепляемом поведении. Кроме того, активность нейронов данных областей связывают и с моментами предъявления выученных сигналов, предсказывающих аверсивные или положительные для организма результаты. Будут ли одни и те же нейроны префронтальной коры и вентральной области покрышки «кодировать» не предсказанные негативные и положительные ситуации? Для проверки этого предположения в данной работе проводилась регистрация нейронной активности и локальных полевых потенциалов в дорсомедиальной префронтальной коре и вентральной области покрышки у крыс в двух ситуациях: положительно подкрепляемое сахаром поведение и стрессирование (зажим хвоста). Запись в обеих ситуациях проводилась за одну сессию регистрации (ситуации были разделены часовым периодом), что позволяет говорить о том, что активность одних и тех же нейронов была записана в двух видах поведения. Как и ожидалось, нейронная активность была специфичной по отношению к каждому опыту. Около 15-25% нейронов каждой области либо демонстрировали повышение активности, либо понижение активности либо на стресс, либо на положительное подкрепление. Только во время стресса наблюдалось увеличение мощности тета-осцилляций в локальных полевых потенциалах в обеих областях, также при этом обнаруживалось увеличение когерентности между областями. Около 30% нейронов этих областей меняли свою активность как в одной ситуации, так и в другой. Причем динамика изменений популяционной активности в обеих областях оказалась одинаковой для этих двух ситуаций (оценка проводилась методом главных компонент). Авторы предполагают, что такое сходство может быть связано с попаданием в неожиданную обстановку, даже разной валентности. Исследование может иметь значение для вопросов развития стрессовых расстройств и возникновения агедонии.