5-HT2A受体激动剂DOI对神经血管耦合的解离效应及其在fMRI研究中的意义

来自Padawer-Curry等研究人员的研究发现，致幻剂5-HT2A受体激动剂DOI通过改变神经血管耦合，导致小鼠神经元活动和血流动力学信号解离，这提示在解读基于血氧水平的功能磁共振成像（fMRI）数据时需谨慎考虑神经血管效应。

研究表明，致幻剂5-羟色胺2A受体（5-HT_2A）激动剂会改变神经血管耦合，从而对大脑功能中神经元和血流动力学的测量指标产生不同影响。在人类神经影像学研究中， psychedelics（致幻剂）会引发5-HT_2A受体依赖性的功能性大脑重组变化，这通常被归因于神经调节作用，但这些研究往往忽略了5-羟色胺（serotonin）强烈的血管活性效应。研究人员首先在人类功能性磁共振成像（fMRI）中观察到psilocybin（赛洛西宾）引起的血流动力学响应函数改变，提示神经血管耦合可能被破坏。随后，他们在清醒的Thy1-jRGECO1a转基因小鼠中采用宽场光学成像技术，探究致幻剂诱导的血流动力学变化究竟源于神经元、血管还是神经血管相互作用。实验显示，暴露于 psychedelic 2,5-dimethoxy-4-iodoamphetamine（DOI，2,5-二甲氧基-4-碘代苯丙胺）后，无论是在胡须刺激期间还是静息状态下，皮层兴奋性神经元活动与血流动力学活动之间的耦合均出现差异性改变。此外，DOI还导致基于神经元活动和基于血流动力学的功能连接评估结果不一致。选择性5-HT_2A受体拮抗剂MDL100907能够逆转DOI的多种效应。这些结果揭示了DOI引起的神经元信号与血流动力学信号之间的解离，强调在解读基于血液的大脑功能指标时，必须考虑 psychedelics 对神经血管系统的潜在影响。