本文发表于《大众科学》的前博客网络，反映了作者的观点，不一定代表《大众科学》的观点
患有强迫症（OCD）的人无法控制他们的一些行为。他们遭受严重的侵入性思维和焦虑，他们知道这是不对的。他们感到必须进行仪式以摆脱这些想法。也许是重复洗手。也许是每晚检查炉子是否关了7次。无论是什么，这些症状都可能严重干扰他们的日常生活。
是什么导致了这些强迫性、重复性行为？我们不确定，但今天的论文表明，纹状体和眶额皮层之间的回路起着作用，这两个区域与冲动性和重复性行为有关。可能是增加该回路某些部分的活动可能有助于抑制一些重复性行为，从而使我们对重复性行为的工作原理有了重要的见解。
（图1A）
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Burguiere 等人。“外侧眶额纹状体通路的遗传学刺激抑制强迫行为”《科学》，2013。
我应该首先指出，Ed在“Not Exactly Rocket Science”上也报道了这篇论文，以及另一篇关于制造强迫性行为的论文。这是一个非常酷的对这两篇论文的看法，你绝对应该去看看！我个人对这里涉及的回路感兴趣，以及为什么刺激一个部分最终可能会抑制行为。
这项研究的作者从强迫行为的模型开始，即SAPAP3敲除小鼠，我实际上最近写了一些关于这方面的文章。这种小鼠敲除了一种与突触相关的特殊蛋白质。没有它，小鼠会表现出强迫性（嗯，重复性，我们真的不能问小鼠它们是否在强迫）的梳理行为，梳理它们的脸部太多，以至于会导致病变形成。作者想研究是什么导致了这种行为，以及什么可以潜在地阻止它。
他们首先训练小鼠对提示做出反应。
（图1B，训练示意图）
首先，它们会听到一个音调，然后稍后会在额头上滴一滴水。这会让小鼠感到烦躁，无论是正常小鼠还是敲除小鼠，它们都会开始梳理自己的脸。当你训练小鼠时，起初它们会在听到音调时开始梳理毛发，以预期水滴，当水滴出现时会更多地梳理毛发。但随着训练的进行，正常小鼠将停止对音调做出反应进行梳理，它们会知道可以等到水滴实际发生时再梳理。相比之下，SAPAP3敲除小鼠将继续对音调做出反应进行梳理。
（图1D）
你在上面看到的是小鼠梳理毛发的频率，其中黑色是野生型，红色是敲除小鼠。你可以看到在训练开始时（上图），两种类型的小鼠都梳理毛发以去除水滴。在训练中期（中图），所有小鼠都对音调和水滴做出反应进行梳理。但在训练结束时（下图），只有SAPAP3敲除小鼠仍在对音调做出反应进行梳理，正常小鼠则会将梳理毛发留给水滴。这是一个强迫性行为的模型，其中SAPAP3动物无法停止对音调做出反应，即使音调本身不是水滴。
这种行为背后的神经生理学是什么？科学家们研究了正常和SAPAP3敲除小鼠在纹状体和眶额皮层中的神经元放电率，这两个区域在冲动性和抑制反应中都很重要，看看这两组动物可能有什么不同。
（图2A和2E）
你在上面看到的是这两个区域的神经元放电率，顶部是眶额皮层，底部是纹状体。虽然眶额皮层的放电率大致相同，但在纹状体中，SAPAP3敲除小鼠显示出增加的放电率，尤其是在训练继续进行时。SAPAP3动物在学习任务时表现出缺乏“调整”，无论训练多长时间，对音调的反应都保持不变。
那么为什么会缺乏这种调整呢？在这个回路中，信号从眶额皮层传递到纹状体。眶额皮层的神经元可以抑制纹状体中的中等棘状神经元，导致野生型小鼠的放电率降低。也许SAPAP3敲除小鼠缺乏抑制作用，它们的中等棘状神经元保持活跃，并且它们的行为未能改变。
为了研究这一点，作者转向了光遗传学。他们创造了带有视紫红质基因的小鼠，该基因仅靶向SAPAP3小鼠眶额皮层中的细胞。视紫红质是一种对光有反应的通道，打开并允许离子进入，允许其中放置的神经元放电。因此，您可以将视紫红质放入特定类型的细胞中，用光激活它，并使细胞放电，就在您想要它放电时。
（图3E）
你在上面看到的是SAPAP3敲除小鼠纹状体放电率的测量值，其中激活眶额皮层中视紫红质的光要么打开（紫色），要么关闭（黑色）。你可以看到，当你用光激活眶额皮层时，纹状体中的神经元放电会减少。增加眶额活动会抑制纹状体活动。因此，如果你的纹状体过于活跃（就像SAPAP3敲除小鼠那样），你可能会将活动降低到正常水平。
但这能使行为正常化吗？
（图4B）
是的，它的确有效。当作者在训练SAPAP3小鼠时刺激眶额皮层时，这些动物学会了只对水滴进行梳理，而不是对音调进行梳理（蓝线），而当激光关闭时（红线），这些动物则会对两者进行梳理。打开一组特定的神经元有助于关闭一组行为。
虽然这些研究无法立即告诉我们强迫症患者的问题所在（毕竟，这些小鼠会过度梳理毛发，但它们在技术上并不患有强迫症，这只是一个模型），但这确实为我们提供了一个有趣的视角，了解强迫性行为期间大脑中可能发生的情况。我们了解得越多，我们最终获得的尝试对抗这种疾病的目标就越多。
参考
Burguiere 等人。“外侧眶额纹状体通路的遗传学刺激抑制强迫行为”《科学》，2013。