急性乙醇可以增强隔海马区的协调性，但在觅食过程中会干扰海马区自身的θ波活动

《Alcohol》：Acute ethanol enhances septohippocampal coordination but disrupts intrinsic hippocampal theta dynamics during foraging

　　酒精急性暴露通过改变海马-Septum网络中θ振荡的爆发动力学影响小鼠自然行为协调性。研究发现乙醇（1.5 g/kg）显著降低CA1区θ高频功率，增强MS-CA1爆发间相位耦合，同时抑制运动速度和寻食效率。机器学习模型可基于θ爆发形态学特征（偏度、熵值等）准确区分乙醇处理组与生理盐水对照组（AUC=0.80）。

　　### 解读：急性酒精暴露对鼠类脑内θ波活动的影响

本研究探讨了急性酒精暴露对自由探索行为中鼠类脑内θ波活动的影响。θ波是一种在哺乳动物大脑中广泛存在的节律性活动，其主要功能包括支持记忆形成、空间导航和行为协调。在自然行为条件下，θ波的瞬时爆发和跨区域协调机制仍然存在不确定性。研究团队通过记录自由觅食鼠的海马体CA1、内侧隔核（MS）和内侧前额叶皮层（mPFC）的局部场电位（LFP），分析了酒精对θ波动力学特征和跨区域协调的影响。

#### θ波与行为表现的关系

研究结果显示，急性酒精暴露（剂量为1.5 g/kg）显著降低了鼠的运动速度和目标导向行为。在酒精处理组中，平均速度明显下降，且发现的食丸数量减少。此外，酒精增加了鼠的休息期，但并未影响每次挖掘行为的持续时间或成功比例。这些结果表明，酒精可能在行为任务的早期阶段抑制了鼠的参与度和任务执行能力。这种行为上的变化可能与θ波活动的改变密切相关，因为θ波在运动和认知过程中扮演重要角色。

#### 酒精对θ波动力学的影响

研究团队发现，酒精显著改变了海马体CA1和MS的θ波动力学特征。在CA1区域，酒精降低了高频θ波的功率，同时增加了低频θ波的功率。而在MS中，酒精不仅增加了θ波的爆发频率，还降低了其持续时间。值得注意的是，酒精对mPFC的θ波活动影响较小，因此后续的跨区域协调分析主要集中在MS与CA1之间。这些变化可能反映了酒精对θ波生成机制的干扰，例如通过改变GABA能神经元的内在节律特性或影响海马体网络的兴奋性与抑制性平衡。

#### θ波的跨区域协调

为了评估酒精对θ波跨区域协调的影响，研究团队使用了相位锁定值（PLV）和滞后分析方法。结果表明，酒精增强了MS与CA1之间的θ波相位一致性，尤其是在短滞后情况下，这种一致性更加显著。然而，这种增强仅限于θ波爆发后的特定时间窗口，而非持续的同步状态。这表明，尽管酒精改变了θ波的结构，但并未完全阻断其跨区域传播。此外，酒精对θ波传播的稳定性有负面影响，尤其是在CA1区域，θ波的滞后一致性随时间下降，说明酒精可能影响了海马体θ波的持续性。

#### 机器学习分类器的应用

为了进一步验证酒精对θ波爆发的改变是否具有行为上的可预测性，研究团队开发了一个基于XGBoost的机器学习分类器。该分类器利用CA1θ波爆发的特征，如偏度和熵值，成功地将酒精和生理盐水处理条件区分开来。分类器的准确率达到74%，在酒精处理组中，θ波爆发的预测概率显著高于生理盐水组。这些结果表明，θ波的爆发特征可以作为酒精影响神经网络活动的敏感指标，有助于识别酒精引起的神经调控变化。

#### 运动轨迹与θ波的关系

研究团队还分析了θ波爆发与运动轨迹之间的关系。结果发现，酒精处理组的运动轨迹表现出更高的曲率和更多的曲折，这可能与酒精对运动控制的微小影响有关。然而，θ波爆发本身并未显著改变轨迹的几何结构，而是与运动的启动和强度有关。具体而言，θ波爆发后，动物的运动速度和持续时间均有所增加，这可能表明θ波在启动运动和增强运动表现方面起着关键作用。酒精虽然增加了运动速度，但其影响在θ波爆发后的时间窗口中有所减弱，这可能意味着酒精干扰了θ波对运动协调的持续支持。

#### 酒精对θ波结构的重塑

从整体上看，酒精对θ波的结构进行了重塑，使其更加短暂且高频。这种变化可能反映了神经网络对酒精的适应性调整，也可能与酒精对神经元兴奋性的影响有关。例如，酒精可能通过改变GABA能或胆碱能系统的活动，影响θ波的生成和传播。此外，酒精可能改变了海马体与内侧隔核之间的神经元相互作用模式，从而影响了θ波的持续性和协调性。

#### 研究的局限性与未来方向

尽管本研究提供了关于酒精如何影响θ波动力学和跨区域协调的重要见解，但仍存在一些局限性。首先，研究仅使用了一种中等剂量的酒精（1.5 g/kg），未探讨不同剂量对θ波活动的影响。其次，研究主要关注自由觅食任务，而未涉及更复杂的认知任务，如学习和记忆。因此，未来的研究可以进一步探索不同剂量酒精对θ波动力学的影响，并评估这些变化是否在不同的行为任务中具有普遍性。此外，研究还建议进行剂量-反应关系分析，以及探讨这些变化是否具有可逆性，以更好地理解酒精对认知功能的影响机制。

#### 结论与意义

综上所述，本研究揭示了急性酒精暴露对鼠类脑内θ波活动的多方面影响。酒精不仅改变了θ波的频率和持续时间，还影响了其跨区域的协调性。这些变化可能与酒精对神经网络活动的干扰有关，尤其是在海马体和内侧隔核之间。通过分析θ波的爆发特征，研究团队发现这些特征可以作为酒精影响神经网络活动的敏感标志。这一发现为理解酒精对认知功能的影响提供了新的视角，并为开发基于θ波爆发的生物标志物奠定了基础。未来的研究可以进一步探讨这些变化在不同行为状态下的普遍性，以及它们如何影响具体的认知过程，如空间记忆和行为灵活性。