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Cell:导致抑郁症的关键,与大脑回路中的这两个神经元有关

2017/07/20 来源:生物探索
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导读
近日,发表在Cell上的一篇研究揭示:研究人员将大脑中的特定回路与抑郁的不同行为症状相关联在一起,即每个大脑区域具有不同的细胞类型和连接性,结果确定位于腹侧苍白球(VP)的小清蛋白阳性(PV)投射到外侧缰核(lateral habenula,LHB)和腹侧被盖区(ventral tegmental ,VTA)的两个神经元群体引起抑郁。

神经学助理教授Byungkook Lim(左)及研究生Daniel Knowland(图片来自UC San Diego

抑郁症状是由细胞回路的多样性编码的

在现代社会中,抑郁症已经成为一种常见的疾病,不知不觉地侵袭许多人的健康;可怕的是,目前大多数人仍然对抑郁症知之甚少,甚至有错误的认知和偏见,也因而造成很多个案延误就医。据统计,现代社会中每十人就有一人一生中曾经有忧郁症状,有些人症状不严重;而重度抑郁症(MDD)患者会表现出一种常见但往往多变的症状,使得有效、持续的治疗难以实现。

不同的抑郁症状或是由大脑中不连续的细胞回路的多样性所编码的,然而不连续的细胞回路是如何控制抑郁的行为亚群及它们如何适应压力的反应还没有得到解决。

找到与严重抑郁相关的大脑回路

在一项新的研究中,来自美国加州大学圣地亚哥分校(University of California San Diego)的研究人员将大脑中的特定回路与抑郁的不同行为症状相关联在一起。他们发现与绝望和无助的感觉相关联的大脑回路,并且能够在小鼠研究中缓解和甚至逆转这些症状。相关研究结果发表在2017年7月13日的Cell期刊上,论文标题为“Distinct Ventral Pallidal Neural Populations Mediate Separate Symptoms of Depression”。

VP:腹侧苍白球;PV:小清蛋白阳性

VP PV神经元区域的LHB和VTA突触;升高的VP PV神经元是导致抑郁的特征;VP神经元以投射目标为靶标,表现出明显的抑郁样症状。

据了解,研究者们采用了多种工具来追踪参与特定行为的大脑通路和特定神经元区域,包括成像技术和社交策略行为模型等。研究者确定了两个不连续的细胞回路,将位于腹侧苍白球(VP)的小清蛋白阳性(PV)的两个神经元群体——外侧缰核(lateral habenula,LHB)和腹侧被盖区(ventral tegmental ,VTA)是导致抑郁行为的关键。

这项新的研究发现对表现出抑郁症的小鼠中的这两个神经元群体中的通路进行特异性修饰会导致改善的行为变化,从而表现得更加类似于健康的小鼠。因此,研究者提出的VP PV回路的不同组件与绝望和无助的感觉相关联,并且能够在小鼠研究中缓解和甚至逆转这些症状。

进一步认知与抑郁症相关的大脑回路之间的相互作用

之前的研究主要关注某些大脑区域在社交孤立中发挥的作用。这项新的研究发现多种大脑区域之间的连接性和一个大脑区域如何影响另一个大脑区域,为理解抑郁中的几个大脑区域之间的相互作用提供强大的见解。

论文第一作者、加州大学圣地亚哥分校研究生Daniel Knowland表示,从某种意义上说,不同的大脑区域和大脑回路可能介导或导致抑郁的不同方面。比如:大脑区域A可能导致食欲不振,大脑区域B导致社交退缩……这些人群在应对社会失败压力时接受了不同的电生理适应,而这些压力通过抗抑郁治疗得到了正常化。此外,每一个群体的主导原因来自社会失败或行为绝望,但并不是两者都有。

论文通讯作者、加州大学圣地亚哥分校神经生物学部门助理教授Byungkook Lim补充道,为了能够应用到抑郁患者,这些结果需要更多的研究和评价,但是在动物模型中开展的这项新的研究为此提供了坚实的基础。

在Byungkook Lim教授看来,这为证实不同的大脑回路参与不同类型的具有特定症状的抑郁行为的研究提供了首批依据。每个大脑区域具有不同的细胞类型和连接性,因此如能证实一个回路区域比另一个回路区域更多地参与一种特定的症状,那么他们或将以同样的方式更高效地治疗抑郁症患者。

参考资料:

Distinct Ventral Pallidal Neural Populations Mediate Separate Symptoms of Depression

Brain circuits that express depression successfully altered

New study of brain circuits finds key links to symptoms of depression

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