(三)参与介导神经内分泌活动的激活 应激时可出现多个内分泌系统如HPA轴、下丘脑-垂体-甲状腺轴、下丘脑-垂体-性腺轴和下丘脑-垂体生长激素的活动,其中最重要的是HPA轴的激活。早期在非灵长类动物的研究证实了Mason(1959)的开拓性研究:电刺激杏仁核激活HPA轴的活动。最近有很多研究结果表明,杏仁核参与了HPA轴应激反应的激活。损害大鼠杏仁核减少骨折引起的ACTH和皮质醇分泌,也减少肾上腺切除后的ACTH分泌(Allen等.1974,Davis.1992)。设计更精细的动物研究表明,主要是CEA、MEA和COA参与激活HPA轴的应激反应(Dunn等.1986)。刺激大鼠的CEA、MEA或COA引起皮质酮分泌,这与应激的兴奋作用一致。限制活动或强迫游泳诱导这些细胞群大量表达c-fos(Cullinan等.1995)。损害CEA使限制活动和恐惧性条件刺激引起的ACTH或皮质酮分泌减少(Van de Kar等.1991)。切除MEA或COA阻断HPA轴对光和声刺激的反应(Feldman等.1994)。最近,Goldstein等[8]的研究进一步证实了杏仁核对HPA轴应激反应的效应;并指出,这也同CEA与控制肾上腺皮质分泌的远侧结构之间存在的神经解剖联系一致。他们的研究结果还表明,杏仁核对前额叶内侧皮质的单胺(DA和5-HT)系统有激活作用。
虽然BST可以看成是杏仁核的延伸部,但实际上这一前脑结构起着联系杏仁核和海马与下丘脑和脑干的作用。切除BST外侧部可减少条件性恐惧诱导的PVN神经元表达CRH mRAN和减少皮质酮分泌(Grray等.1993),兴奋BST外侧部则增加皮质酮分泌(Dunn等.1993)。现在尚无证据证明CEA有纤维直接分布到PVN,也许它们是通过下丘脑局部回路调节PVN的活动,但也有可能杏仁核分泌的CRH直接作用于HPA轴。研究表明,整个杏仁核有散在性CRH神经元分布,尤以CEA的密度最高。杏仁核的CRH纤维大部分发自CEA,并投射到BST、中脑中央灰质、旁臂核、三叉神经中脑核、兰斑、迷走神经背核和孤束核。起源于COA的CRH纤维还投射到下丘脑腹内侧。此外,杏仁核还有高浓度的CRH、CRH结合蛋白、CRH受体和皮质类固醇受体[10]。这表明,杏仁核有可能合成和分泌CRH,并直接激活HPA 轴,也有能力接受CRH和皮质类固醇的反馈调节。
三、海马——应激反应的整合部位
海马是介导应激反应的最重要脑区之一,这与它的结构和功能有关。
海马位于颞叶内,是由异皮质(allocortex)构成的脑回。海马的结构十分复杂,功能也十分复杂。海马的记忆功能和皮质类固醇受体的特殊分布型式是它参与应激反应的物质基础。
(一)海马参与认知性应激原的评估 现有很多证据表明,海马参与了学习和记忆。这一功能对认知性应激反应十分重要,因为在面临威胁性情境时需要根据经验评估威胁的可能危险。个体不能认识当时的危险,如儿童初次面临威胁性情境时,不会感到恐惧,也不出现相应的行为反应以及自主神经和神经内分泌改变。海马腹侧下托(Ventral subiculum)是海马传出纤维的主要来源。有作者将大鼠海马腹侧下托损害,大鼠在开放性场所中出现高反应性,而且行走减少,进入场中央的次数也减少。结果证明海马腹侧下托对认知性刺激具有整合作用[11]。
(二)海马对HPA轴活动的抑制性效应 Herman等(1995)的研究表明,兴奋海马引起实验动物如大鼠或者人的HPA轴活动降低;损害海马则使实验动物如大鼠和灵长类在应激反应时GC分泌增加(Jacobson等.1991),并使PVN小细胞神经元表达CRH和AVPmRNA增加(Herman等.1989,Jacobson等.1991,Herman等.1995)。这表明海马对HPA轴的活动有抑制影响,这种影响可能通过调节PVN的活动而产生。Herman等[11]报道损害大鼠腹侧下托不影响限制活动或暴露于开放性场地引起的肾上腺皮质激素释放的快速负反馈抑制作用,但PVN神经元的CRH免疫活性增加,而且为应激所消耗。腹侧下托损害不影响PVN的基础CRH、AVP和c-fos mRNA表达,但增强应激诱导的CRH、AVP和c-fos mRNA表达。作者认为应激诱导的GC分泌和CRH生物合成增加是由于腹侧下托损害后去除了由海马到PVN的少突触性(oligosynaptic)抑制输入。
(三)海马皮质类固醇受体对HPA轴活动的调节作用 中枢神经系统内有两类皮质类固醇受体:Ⅰ型或盐皮质类固醇受体(MR)和Ⅱ型或糖皮质类固醇受体(GR)。MR主要位于海马,GR则广泛分布于整个中枢神经系统。GC与MR和GR结合对神经元效应是持续性的、部位特异性的和条件性的;其效应取决于神经元本身的状态,其中部分取决于来自其它神经元的激活信号。海马既有丰富的MR,也有丰富的GR;这种受体的双重分布使海马更具有易适应性。在一天中,处于休息状态时,MR的激活主要是维持兴奋性,保持稳定的兴奋传入到CA1区,并使海马有一定的兴奋输出;相反,GR的激活,如在急性应激反应时,通常是抑制CA1区的输出。皮质酮通过作用于下丘脑CRH神经元的GR阻滞应激诱导的HPA轴激活和调节到下丘脑CRH神经元的兴奋性和抑制性输入。海马调节皮质酮对维持HPA轴基础活动的效应,并使中枢应激系统保持适当的敏感性和阈值。但尚不清楚其控制机制;也许是与海马保持了稳定的兴奋传出有关,对GABA能神经元施加稳定的兴奋可使被它支配的PVN神经元保持抑制性张力。皮质酮通过作用于上行单胺能通路的GR增强应激原和觉醒对HPA 轴激活的效应。在正常状态时,海马MR参与感知信息的整合、环境信息的解释和行为反应的执行;GR的激活促进信息的储存和清除不适当的行为。MR和GR介导的反应是密切互相联系的[12]。但它们如何调节神经内分泌活动尚未完全了解,有待进一步研究。
四、其它调控机制
(一)负反馈调节 象其它内分泌轴一样,HPA轴的活动也受应激激素GC、ACTH和CRH的负反馈调节,这里毋需多述。
(二)下丘脑局部回路 杏仁核和海马都没有纤维直接投射到PVN,有可能通过下丘脑局部回路调节PVN的活动。下丘脑局部有丰富的GABA能神经元。Herman和Cullinan 认为海马和杏仁核都是通过这些神经元调节PVN的活动[3]。研究表明,BST、视前区和下丘脑的很多细胞群都发出纤维到PVN。切除弓状核、内侧视前区或视交叉上核