成果π丨揪出抑郁症“元凶” 破解社会竞争脑机制“密码”
情绪与社会行为障碍导致的精神疾病已成为巨大的社会负担,然而它们的发病机制仍不明确且相应的临床干预手段疗效有限。
由浙江大学胡海岚团队领衔的联合攻关团队,首次建立了大脑外侧缰核这一特殊部位的神经活动与抑郁症的因果联系,鉴定出一系列参与抑郁发生的关键分子,揭示了快速抗抑郁药物氯胺酮发挥作用的细胞和分子生物学机制。通过开创测试社会竞争中优势等级的行为学范式,项目组还发现了介导“胜利者效应”这一社会心理学现象的神经环路和机制。
位于中脑的缰核核团,是大脑的“反奖赏中枢”——像股票熊市一样,目标就是看衰人生,与中脑“奖赏中心”作战。
“反奖赏中枢”被认为介导了人的大部分负面情绪:恐惧、紧张、焦虑等。它与“奖赏中心”的单胺核团相互“拮抗”,左右着我们的情绪。这些情绪,轮流操控缰核神经元的操作台,抑制下游的奖赏中心释放快乐激素。它们用到的主要方法是:刺激神经元进行放电。
团队主要研究方向及代表性论文
胡海岚团队发现:抑郁症小鼠模型的外侧缰核神经元,自发的簇状放电活动显著增高——由原来“biu biu biu ”霰弹模式的放电(单个放电),变成了“biubiubiubiubiu”的机关枪模式(簇状放电)。这种放大的信号强化了外侧缰核对“奖赏中心”的抑制,让小鼠感受不到快乐,产生了抑郁。
正常情况下,大脑外侧缰核神经元会通过单个放电,向下游传递信息。但是如果放电模式变成高频的簇状放电,抑郁症就会发生。
氯胺酮快速起效的谜团,也在实验中得以解开。原来,外侧缰核的簇状放电依赖于大脑中最主要的兴奋性递质谷氨酸受体NMDAR;而氯胺酮,正好是NMDAR的“阻断剂”,它的出现,阻断了NMDAR发挥作用,也就完全阻断了外侧缰核神经元的簇状放电,使“机关枪”熄火,让人们重新获得活力、感知快乐。
外侧缰核簇状放电介导抑郁发生及氯胺酮快速抗抑郁的全新脑机制
团队巧妙设计了一个“狭路相逢勇者胜”的钻管测试。在一段只能让一只小鼠通过的玻璃管道中,安排两只小鼠相遇,优势者会将对方推出管道。一群小鼠经过两两竞争,等级高低便一目了然。当实验者定向增强内侧前额叶脑区的突触(大脑细胞之间连接、通讯的基本结构单元)强度,处于劣势的小鼠就像服用了“大力神丸”,勇气倍增,有如神助地将优势小鼠逼出玻璃管道,成功逆袭。至此,团队确立了前额叶皮层控制社会竞争意识、决定竞争成败的因果作用。
此后,团队发现了更为有趣的现象:当劣势小鼠成功逆袭6次或更多次时,即使离开科学家的“帮助”,“裸奔”的小鼠依然能实现逆袭。而成功经历不足6次,裸奔的劣势小鼠会恢复到劣势地位。这种先前胜负经历影响后续比赛输赢的现象,恰恰体现了心理学中的“胜利者效应”。由此,团队进一步发现了一个从中缝背侧丘脑投射到前额叶皮层神经通路,当增加这一环路突触连接的强度,就能介导“胜利者效应”。
前额叶皮层环路介导社会竞争和胜利者效应的脑机制
“该项研究突破了人们先前对于精神疾病的认识,开拓了社会竞争脑机制的新研究领域,为创新相关疾病的治疗策略和新药物的开发提供了重要的理论基础。”研究团队表示。
(来源:创新浙江)