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为什么焦虑?大脑深处有一群细胞在“作怪”| Neuron

2018/02/03 来源:生物探索
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导读
焦虑是一种基本情绪。通常面对威胁、危险环境时,适度的应急焦虑具有积极的意义。但是一旦威胁被高估,就会变成一种障碍。最近,《Neuron》发表了一篇很有意思的文章:科学家们在小鼠大脑深处找到了直接控制焦虑的细胞。当抑制这些细胞时,小鼠将不会表现出焦虑行为;相反,一旦激活这类细胞,小鼠即便身处安全的环境,也会焦虑不安。


图片来源:网络

不少人走夜路、进考场,甚至于打针的时候,都会出现手心出汗、心跳加快等焦虑反应。现在,来自于哥伦比亚大学Irving医学中心(CUIMC)和加州大学旧金山分校(UCSF)的科学家们找到了这些行为背后的原因:与大脑深处的“焦虑”细胞("anxiety" cells)有关。

研究团队在小鼠大脑的海马区(Hippocampus)发现了这类特殊细胞,这也是科学家第一次明确直接代表焦虑状态的细胞。团队负责人、CUIMC的精神病学教授Rene Hen认为,人类很有可能存在同样的细胞。

之所以称之为“焦虑”细胞,是因为只有当动物身处天生恐惧的环境下,这些细胞才会被激活。试验中,让小鼠恐惧的环境包括相对空旷(更容易遇到天敌)或者高空平台等。


图片来源:Neuron(doi.org/10.1016/j.neuron.2018.01.016)

位于海马区的焦虑细胞

为了解析焦虑障碍是如何发生的,Rene Hen团队以小鼠为模型,进行了长期研究。

研究团队将一种微型显微镜植入小鼠大脑内,以此记录小鼠在特定环境内活动时其大脑细胞的活跃情况。

结果发现,当小鼠处于危险环境时,大脑海马区腹侧部分的特定细胞会相对活跃。而且,小鼠越焦虑不安,该区域细胞活跃强度越大。

而且,焦虑细胞会将信号传递给下丘脑,进一步调控焦虑相关行为,包括加快心跳速率、逃跑行为、分泌应激激素等。对于小鼠而言,焦虑细胞的活跃会让它们主动避开危险区域或者逃向安全地带。

视频一目了然:当小鼠处于焦虑状态,大脑中特定的细胞会激活(发光)。(来源:Lab of Rene Hen)

治疗焦虑症的潜在靶标

海马区是负责记忆、定向等功能的主要区域。近年来的研究揭示,海马区与情绪处理也有关联。海马区会将信号传递给杏仁核、下丘脑,这些大脑区域已被证实与焦虑行为相关。

在最新的研究中,当研究人员借助光遗传学技术关闭焦虑细胞后,小鼠不再表现出恐惧等行为。当细胞受到刺激,即便在“安全”的环境中,小鼠也会表现出焦虑行为。

“这是令人兴奋的,因为它代表了大脑中一种直接、快速的焦虑通路。” 加州大学旧金山分校的精神病学助理教授Mazen Kheirbek博士强调道。

焦虑细胞的发现,为治疗焦虑障碍提供了潜在靶标。下一步,研究团队计划寻找这些细胞与其他神经细胞的不同之处。如果焦虑细胞表面存在特定的受体,那么未来我们或许可以通过直接靶向这类细胞治疗焦虑症。

参考资料:

'Anxiety cells' identified in the brain's hippocampus

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