杏仁核的外源性神经连接

杏仁核与一系列脑结构发生连接，包括大脑皮层、纹状体、某些丘脑和下丘脑神经核、不同的基底前脑结构、脑干神经核等（图16-7）。因此，杏仁核处于这样一个位置，它可以影响各种各样的神经过程，从自主性调控、运动调控，到记忆形成及神经调制。这里先介绍杏仁核的基本组构原理、它的连接，然后考虑更细致的内源性和外源性传导通路，这些通路被认为是参与条件性恐惧反应的获得与表达的［13］。

图16-7　杏仁核的条件刺激-非条件刺激输入通路及内源性连接

（a）图解式显示，存在于豚鼠不同ITCm细胞簇的极化方向性连接。这些连接占优势地从外侧走向内侧。交叉（cross）表示切片的朝向，D、V、L、M分别代表背侧、腹侧、外侧和内侧。（b）存在于杏仁核的基底外侧复合体（basolateral complex，BLA）、中央核（central nucleus，Ce）和ITC细胞之间主要神经核间连接的小结。注意BL和AB也贡献投射到CeL，但为了清楚起见，这些在图解式里没有描述。（c）图解式地演示存在着传送条件刺激（CS）或非条件刺激（US）信息到杏仁核的不同途径。注意杏仁核内PO与MGm-PIN相对比的终止型式。（d）图解式演示，按照所希望对CeM神经元产生影响的、存在于LA和CeM的不同间接途径（右）。简写：AB，副基底；BL，基底外侧；CeL，中央外侧核；CeM，中央内侧核；ITC，中间插入；LA，外侧；MGm，内侧膝状体内侧部分；OT，视束（optical tract）；PIN，后髓板内核；PO，后丘脑核。（图引自［13］）

杏仁核的神经连接包括：①各个杏仁核投射，到达不同类型的中枢神经系统结构；②杏仁核接受各种感觉类型信息的输入；③更多皮层区靶向投射到杏仁核；④发源于不同皮层层次而来到杏仁核的皮层输入；⑤杏仁核发出强大投射到脑干和基底前脑的神经调制细胞群（全文见16.7.1）［13］。

虽然多数前脑结构包括杏仁核在内，接受来自神经调制系统的输入，但神经调制系统中仅有少数脑区发出密集的投射到杏仁核的细胞群。杏仁核是比较令人注意的一个脑区，它是这种一般原理的例外。通过有关投射，杏仁核可以影响很多部分脑区的一般兴奋性，即使是那些没有直接连接的结构。转过来，因为神经调制输入经常对突触可塑性发挥易化性影响，这些通路可以增强巴甫洛夫条件反应的形成，并可能部分地解释杏仁核为什么可以为了情绪激醒经验而易化记忆形成。除相当一部分投射到无名质和布罗卡（Broca）斜带的BLA投射以外，多数投射到神经调制细胞群的杏仁核投射发源于Ce，这包括投射到位于脑桥和中脑交界部位的胆碱能和去甲肾上腺素能细胞群，以及投射到腹侧被盖区（VTA）和黑质致密部的多巴胺细胞群［13］。

因为关于恐惧条件反应细胞和分子底物的多数材料，是通过应用听觉CS配对脚底电击US而形成的，下面的讨论将聚焦于传送听觉和损伤性输入到杏仁核的感觉传导。后面我们将会看到，CS和US信息可以通过多条途径到达杏仁核（图16-7c）［13］。

参照图16-7，首先LA接受来自丘脑后板内核（PIN）及内膝状体核内侧部（MGm）的听觉输入。发源于中脑下丘的听觉输入到达PIN和MGm。杏仁核听觉输入也来自通过丘脑投射到颞叶听觉皮层区，再由颞叶听觉皮层区支配LA的途径。重要的是，转送听觉信息到LA的同一个后丘脑区，也接受来自脊髓-丘脑束的输入，因此后丘脑区可能向LA发出汇聚的CS和US输入［13］。

上述CS和US来到杏仁核的信息交通途径受到了广泛的研究，并且很明显地被引用在很多听觉恐惧条件反应的模式图中。一般认为，CS和US汇聚到LA使传送CS信息的突触产生了长时程的效力变化。如果在条件反应的时候可逆性地失活LA，则发现可以阻止条件性恐惧反应的获得；如果BLA受兴奋性毒的损害，则动物可以学习正常的情景性恐惧，但与完整对照动物相比较，显示对30 d以前训练结果有相当程度的遗忘。因此，LA被认为是主要的储存位点，在那里储存条件性的CS-US相关，而BLA则被认为是保持长远时间恐惧记忆的关键性结构。然而，为了转送CS信息来到杏仁核，也还存在其他的传导通路，不过它们较少受到注意。例如，在PIN内侧有一个后丘脑核（posterior thalamic nucleus，PO），PO可以传送CS信息到杏仁核。PO接受来自下丘（inferior colliculus，IC）外侧核和围中央核的听觉输入、来自外侧丘系背侧核及IC臂部的听觉输入。然而与前面所讨论的不同，PO并不投射到LA，而是投射到CeM和基底内侧核（basomedial nucleus，BM）［13］。

类似地，US信息到达杏仁核也有其他途径，可以绕开（bypass）LA。例如，来自脊髓和三叉神经复合体的损伤性输入，可以通过脑桥的臂旁核（PBN）复合体到达杏仁中央核（CeA），特别是其外侧亚区（CeL）。与这些相一致的是，生理学研究发现，Ce的细胞也对机械刺激、温度损伤性刺激起反应，却很少对无损伤刺激起反应。最后有证据表明，PO转送来自脊髓的损伤性信号到达CeA的内侧部分（CeM）和BM［13］。

现在的一般共识是，杏仁核对暗号条件性恐惧反应的主要输出站是Ce。第一，Ce损伤可以阻断或减弱条件性恐惧反应的表达。第二，通过损伤Ce的不同靶，可以选择性地减弱不同的条件性恐惧反应。例如，外侧下丘脑（LH）损伤干扰血压的条件性变化，但不影响条件性冻结反应。相比之下，损伤中央灰质（periaqueductal gray，PAG）会压抑条件性冻结反应，但不压抑条件性血压变化。然而，并非所有条件性恐惧反应完全依赖于Ce。例如，在情景性恐惧条件反应中，终纹床核（BST）的损伤也干扰条件性冻结。还有，某些条件性躲避反应不依赖于Ce，而依赖于BLA的输出［13］。

行为冻结是最常见的恐惧条件反应监控指标。重要的是，投射到介导冻结反应的脑干部位（PAG）的杏仁核投射，无例外地发源于CeM。这一点很重要，因为假定的CS-US关联的存储部位是LA，但它没有到达CeM的直接投射。关于LA活性如何影响CeM，有3种可能的途径。的确，CeL（Ce外侧部）、基底核及ITC细胞，它们都接受来自LA的输入，转过来它们又投射到CeM［13］。

评估这些不同的可能性较为复杂，因为关于CeM调节条件性恐惧的性质，存在着一些不确定性。的确，Ce输出细胞被认为其递质是GABA，这就产生了如下的问题：恐惧性条件反应是CS诱发CeM反应的神经元增加还是减少？要探明此问题，从考虑Ce刺激的效应及条件性诱导的Ce活性变化这两方面的证据可以得到一个结果。下面将逐一加以讨论［13］。

考察Ce刺激或失活效应的某些实验产生了不一致的结果，但总体结果型式提示，Ce活性增加引起恐惧表达的增强，如同Ce损伤所希望的效应那样。至于条件性诱导的CS反应性变化，仅3项研究探讨了这个问题。其中一项用兔子做实验的报告说，由于恐惧条件反应，向脑干投射的Ce神经元（可能是CeM细胞）之反应性降低；另两项研究用大鼠和小鼠做实验，报道相反的效果，而这种相反效果却与损伤和刺激实验的结果相一致。因此我们将假定，CeM输出的增加介导条件性恐惧的表达［13］。

由于CeL激活被预想是抑制CeM的，而LA发出谷氨酸能投射到CeL，因此如果认为CeL是LA和CeM之间的转送站，那似乎不太可能。的确，通过增强LA神经元的CS反应性，也增强了CeL的反应性，此时恐惧条件性反应应该被预计会引起CeM输出的减少［13］。

另一方面，另外两条为了传送LA输出到CeM的候补路径，似乎是有活性的。的确，LA发出谷氨酸能投射至位于外侧的ITCm细胞，后者抑制内侧位置的ITCm，形成CeM输出神经元的去抑制。类似地，LA发出谷氨酸能投射到基底核，后者与CeM输出神经元形成兴奋性突触。因此，当LA神经元的CS反应性增加的时候，这两条途径预计都会引起CeM活性增高，虽然所通过的机制是不同的（分别地，一个是去抑制，另一个是兴奋）［13］。

基底核转送LA活性到CeM。与此观点相一致的是，实验中看到的现象有：基底核的训练后损伤可以取消条件性恐惧反应。然而，训练前损伤并不能够阻断条件性恐惧反应的获得。这提示，在完整脑，基底核成为必要的转运站，把增强了的LA活性传到CeM［13］。

然而，虽然训练前已经损伤了基底核，但是动物可以学会恐惧性条件反应。这个现象表明，还存在着另一条路径可以转送LA的输出到CeM（ITC细胞），或者CeM并非增强LA输出到脑干的简单转运站。的确有证据表明，Ce也是恐惧性条件反应突触可塑性的关键部位。特别是当发生恐惧条件反应的时候，局部注射仅仅影响Ce的药物，就足以阻止长时程恐惧记忆的形成［13］。

总体说来上述种种证据提示，恐惧条件反应依赖于杏仁核内部分布网络的可塑性。在训练时LA和Ce的失活可以阻止获得条件性恐惧这个事实，表明这两个核是可塑性的基本部位，但这两者并不是足够和充分的。同样，基底核的训练后损伤可以阻断条件性恐惧表达这个事实表明，在正常脑，为了从LA到Ce转送CS的信息，至少是需要基底核的［13］。