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精神科相关
研究揭示老鼠大脑中负责压力反应的区域
2020-03-14 21:08:04 来自:《Science》 作者:杜新忠转 阅读量:1
  日本名古屋大学医学院的一组研究人员在老鼠身上发现了他们所描述的心理社会压力反应的主要驱动力。在他们发表在《Science》杂志上的论文中,该小组描述了他们在老鼠身上的实验以及他们从中学到的东西。
  
  人类的压力是一种精神和情感类型的紧张或压力,通常是由不利或苛刻的环境造成的。它还经常伴随着身体反应,如出汗、心率加快或血压升高。先前的研究表明,压力是远古时代遗留下来的,当时人类祖先对威胁产生了强烈的战斗或逃跑反应。
  
  在现代,这样的反应是很少需要的,但它可以由较少威胁性更小的事件触发,如被老板训斥。之前的研究也表明,经常经历压力的人往往会有负面的健康体验,比如高血压。正因为如此,科学家们一直在研究压力,以更多地了解压力背后的因素,并确定是否有办法减轻压力对身体的影响。在这项新的研究中,研究人员试图找到老鼠压力的控制机制。
  
  这项工作包括将示踪剂注入老鼠的大脑,然后让它们经历一个有压力的事件--一只令人生畏的老鼠欺负它。这些示踪剂让研究人员可以看到,当老鼠经历压力时,大脑的哪些部分被激活了。研究人员报告说,在应激状态下,大鼠大脑中两个相对未被探索的区域变得活跃起来。对这两个大脑区域的进一步观察表明,它们参与了向下丘脑发送信号的过程--但只是在老鼠感到压力的时候。研究人员发现,使这些信号失效可以减轻老鼠的压力症状,但不会干扰身体的其他功能。他们认为,这两个大脑区域构成了老鼠心理社会压力反应的主要驱动力。

  
  通过使用心理社会压力的啮齿动物模型,我们发现了前额叶皮层-下丘脑兴奋性途径,该途径驱动交感和行为应激反应,其中前额叶皮层区的背足小脑皮质和背腱膜(DP/DTT)对于向下丘脑自主中心的背内侧下丘脑(DMH)发出应激信号至关重要。我们的解剖,生理和光遗传学实验表明,DP/DTT中的VGLUT1阳性锥体神经元将心理应激驱动的谷氨酸能信号传递给DMH,以引起多种应激反应(与rMR投射的DMH神经元并置的来自DP / DTT的轴突肿胀包含皮质谷氨酸能神经元标记物VGLUT1(囊状谷氨酸转运蛋白1),而不含皮质谷氨酸能神经元标记物VGLUT2或VGAT囊泡、GABA转运蛋白)(延髓髓质中缝区域rMR)。最显著的是,选择性消融或抑制DP/DTT→DMH单突触途径消除了褐色脂肪组织(BAT)的致热反应,皮肤血管收缩,心血管和对社交挫败压力(SDS)的行为反应,而没有影响基础体温调节或心血管稳态。
  
  DP/DTT是位于内侧额叶皮层(mPFC)腹侧的未开发大脑区域。相比之下,特定的前皮层(PrL)和下边缘皮层(IL)一直是压力研究的重点,并已显示可提供抑制压力反应的信号。在这项研究中,我们发现了一组神经元,它们驱动DP/DTT中的应激反应。DP/DTT→DMH传递的光刺激而不是IL→DMH的光刺激引起模仿应激反应的交感反应。DP/DTT→DMH传递的光抑制作用,而非IL→DMH的抑制作用,抑制了交感应激反应。此外,与IL神经元失活的微妙影响相反,DP/DTT神经元失活抑制了应激反应。因此,我们建议在mPFC中有两个功能单元:驱动压力响应的腹侧(DP/DTT)单元和抑制这些响应的背侧(PrL/IL)单元。这种反馈抑制可能涉及应激激活的PrL/IL→DMH神经元和/或来自PrL/IL的DP/DTT神经元的局部抑制。
  
  DP/DTT→DMH压力信号传导激活DMH→rMR(延髓髓质中缝区域)交感兴奋神经元以驱动压力反应。DMH→rMR途径还可以用作控制体温并发炎性发烧的主干途径,其活动水平由体温调节中心(视前区)的下降输入连续控制。由于DP/DTT→DMH通路不参与基础体温调节或心血管控制,因此,通过冲击DMH,来自DP/DTT的压力驱动的临时输入可能与视前区域的稳态滋补输入整合在DMH中。→rMR传出神经元。此外,应激诱导的内脏和皮肤血管收缩,也可以部分地由DMH神经元支配所介导的延髓头端腹外侧。
  
  DP/DTT→DMH途径似乎构成了关键的心身联系,压力和情感通过该联系而影响自主和行为运动系统。虽然corticolimbic电路,其处理应力和情绪未确定,则PVT和MD丘脑核,其为DP/DTT提供应力输入,构成涉及杏仁核。因此,由前脑电路处理的压力和情绪信号很可能在DP/DTT处整合,然后传输到DMH。在恐慌症中,向DMH输入的谷氨酸能输入会发展为恐慌倾向状态可以从DP/DTT提供。DP/DTT→DMH途径是治疗涉及异常生理反应的心身疾病的潜在靶标,特别是因为该途径不会促进基础自主平衡。
[责任编辑]杜新忠
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