情緒共情（Affective empathy，AE）是維持社會(huì)動(dòng)物同類之間健康關(guān)系的基石。缺乏共情能力可能會(huì)導(dǎo)致社交障礙等行為。情緒共情使社會(huì)性哺乳動(dòng)物能夠?qū)⑶榫w傳遞給同伴，但對(duì)AE背后的神經(jīng)回路和遺傳學(xué)的理解仍然非常有限。作為一個(gè)多感官處理器，海馬，特別是腹側(cè)海馬（the ventral hippocampus，vHPC），在社會(huì)記憶和情感調(diào)節(jié)中起著至關(guān)重要的作用。海馬在小鼠共情中的功能最近通過(guò)幾項(xiàng)研究得到了揭示，但海馬相關(guān)環(huán)路是否參與共情及哪些環(huán)路參與共情仍不清楚。

為了揭示情緒共情的神經(jīng)機(jī)制，作者利用了超維景自主研發(fā)的高分辨型微型化雙光子顯微鏡（FHIRM-HR），實(shí)現(xiàn)了自由行為下腹側(cè)海馬錐體神經(jīng)元——CaMKIIα神經(jīng)元的成像。

2024年05月27日，東南大學(xué)謝維/李默怡團(tuán)隊(duì)在國(guó)際著名期刊Cell Reports上發(fā)表題為“Dual circuits originating from the ventral hippocampus independently facilitate affective empathy”的研究論文。利用微型化雙光子成像技術(shù)等研究手段，發(fā)現(xiàn)了vHPC錐體神經(jīng)元到外側(cè)隔核GABA能神經(jīng)元以及vHPC錐體神經(jīng)元到伏隔核多巴胺受體神經(jīng)元在AE中起作用，此外，作者還在vHPC中識(shí)別出編碼天真觀察性恐懼（naive observational fear，Naive OF）的神經(jīng)元。

論文上線截圖

圖1. 微型化雙光子顯微鏡下腹側(cè)海馬錐體神經(jīng)元代表圖

圖2. 微型化雙光子顯微鏡采集神經(jīng)元分類

進(jìn)一步對(duì)采集的雙光子數(shù)據(jù)分析結(jié)果顯示，OF Freeze神經(jīng)元表現(xiàn)出顯著的正線性斜率，這表明它們對(duì)Freezing行為的響應(yīng)呈線性增加。此外，它們的鈣信號(hào)改變顯著高于未分類神經(jīng)元，大約73.24%的vHPC CaMKIIα神經(jīng)元在響應(yīng)Freezing行為時(shí)表現(xiàn)出鈣活動(dòng)升高?？偟膩?lái)說(shuō)，OF Freeze神經(jīng)元的鈣活動(dòng)變化與觀察者的Freezing狀態(tài)高度正相關(guān)，這表明vHPC中的OF Freeze神經(jīng)元是一群編碼觀察者共情恐懼的神經(jīng)元（圖3）。

圖3. 微型化雙光子顯微鏡采集神經(jīng)元數(shù)據(jù)分析