压力可能会通过抑制大脑的自然调节机制而损害大脑

压力会以大多数人察觉不到的方式改变大脑,直到这些影响在日常生活中显现出来。它会加剧恐惧感,削弱动力,并增加患抑郁症和其他心理健康问题的风险。

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科学家们花费数十年时间试图了解为什么会发生这种情况,他们通常关注大脑中触发活动和情绪的系统。

一项新的研究表明,答案可能还取决于一些更细微的事情:大脑自身减速的能力。

该综述并没有寻找新的发现,而是汇集了 50 年的研究成果,表明一种名为生长抑素的小分子可能作为大脑的关键制动系统之一发挥作用。

当压力干扰该系统时,控制情绪行为的回路可能会开始发生变化。

一种有着令人惊讶的历史的小分子

生长抑素是在 1973 年偶然发现的。当时研究人员正在寻找一种能够释放生长激素的物质。

相反,他们发现了一种由 14 个氨基酸组成的小肽,它的作用恰恰相反,能够抑制生长激素的产生。

科学家后来发现,生长抑素的作用远不止调节激素。在大脑中,它作为一种神经递质,帮助神经细胞相互沟通,同时控制大脑活动。

人体会产生两种形式的SST-14和SST-28,它们通过五种不同的受体发挥作用。这种复杂的系统表明,克制与兴奋对于大脑的健康功能同样重要。

维持大脑活动平衡的细胞

许多产生生长抑素的脑细胞属于一类称为抑制性中间神经元的细胞。在一些脑区,它们占所有中间神经元的近三分之一。

这些细胞不会产生爆发性的活动,而是默默地帮助防止大脑回路过度活跃。

它们还会释放GABA,GABA是大脑主要的镇静化学信使之一。GABA和生长抑素共同作用,减少神经元之间过度活跃的信号传递。

研究表明,破坏这些细胞会加剧恐惧感,减少寻求快乐的行为,并产生其他通常与情绪障碍相关的变化。

并非旁观者的脑细胞

该研究的共同作者郭红玲博士在北京大学深圳研究生院化学生物学与生物技术学院工作。

郭博士说:“只有把所有文献都汇总起来,才能看出生长抑素神经元在压力下并非旁观者。”

“他们有选择性地容易受到影响。而这种脆弱性恰恰体现在决定情绪的神经回路中。”

压力会在大脑中留下不同的痕迹。

该综述传达的一个重要信息是,压力对生长抑素的影响并非单一的、可预测的。

短期压力可以迅速提高大脑某些区域(例如齿状回)的生长抑素水平。

长期压力往往会产生相反的效果,减少海马体中产生生长抑素的神经元数量,同时动物对奖励失去兴趣,并表现出与抑郁症相关的行为。

大脑各区域的压力

不同类型的压力也会影响大脑的不同区域。

捕食者的气味、睡眠不足、束缚压力、与母亲过早分离以及暴露于开阔空间,每一种都会留下独特的痕迹。

这些特征出现在杏仁核、前额皮质、不确定带、终纹床核和隔区等区域。

神经回路比单个细胞更重要。

现代神经科学使研究人员能够研究单个神经连接,而不仅仅是计数细胞。这改变了科学家们对生长抑素神经元的看法。

这些神经元并非单独发挥作用,而是作为连接点,将大脑中与情绪相关的多个区域连接起来。

在中央杏仁核中,它们通过与不确定带和导水管周围灰质连接来帮助调节恐惧。

在不确定带内,它们连接前扣带皮层和外侧缰核,影响动物是否会发展出与绝望或恢复相关的行为。

郭博士说:“在我们自己对不确定带的研究中,慢性束缚应激使这些神经元安静下来,而重新激活它们则产生了类似抗抑郁药的效果。”

“同样的形状在各个区域反复出现。最终,正是这一点让我觉得有必要进行一次审查。”

生物学差异显现

该综述还强调了越来越多的证据表明,慢性压力对男性和女性的生长抑素神经元的影响不同。

对单个细胞进行的研究发现,参与 GABA 生成、细胞信号传导、谷氨酸受体、乙酰胆碱受体和生长激素信号传导的基因存在差异。

这些生物学上的差异也体现在行为上。

“从转录组到行为,我们研究的几乎每个层面都存在性别差异,”深圳清华大学的共同作者李树鹏博士说。

“对雄性动物有效的疗法对雌性动物可能无效,反之亦然。任何正规的治疗方法都不能忽视这一点。”

未来治疗的线索

人体研究反复发现,抑郁症患者大脑和脊髓液中的生长抑素水平降低。这种降低在女性中似乎更为显著。

据报道,双相情感障碍、精神分裂症、阿尔茨海默病、帕金森病和一种癫痫也存在类似的短缺情况。

创伤后应激障碍是一个例外,因为生长抑素水平通常较高而不是较低。

研究人员仍然不知道这些变化是导致疾病的原因,还是在疾病发生后出现的,或者只是与疾病同时发生。

该综述还指出了可能的治疗机会。速效抗抑郁药,如氯胺酮和东莨菪碱,似乎部分是通过作用于产生生长抑素的中间神经元发挥作用的。

虽然目前已经存在几种基于生长抑素的药物,包括奥曲肽、兰瑞肽和帕瑞肽,但它们最初是为治疗激素紊乱和肿瘤而开发的,而不是为治疗与压力相关的脑部疾病而开发的。

“我们拥有越来越多的生长抑素类似物,但没有一种被批准用于治疗与压力相关的脑部疾病,”北京大学深圳研究生院的共同作者塔希尔·阿里博士说。

“原因非常实际。这些分子会降解,或者无法穿过血脑屏障。这篇综述指出了这些屏障的存在,而不是假装它们是门。”

仍需解答的问题

这篇评论并没有声称已经解开了这个谜题,而是提出了几个重要的问题。

研究人员仍然需要了解慢性压力如何随着时间的推移改变生长抑素神经元,以及这些神经元在压力期间如何与非神经元脑细胞进行交流。

专家们还希望探索未来的基因疗法是否可以安全地靶向人体内的这些细胞。

这篇评论发表在纪念西摩·赖希林博士的特刊上,赖希林博士近八十年的工作帮助塑造了人们对下丘脑-垂体调节和生长抑素等抑制分子的科学认识。

发现至今已超过 50 年,这种小肽仍在不断改变科学家们对压力、情绪和大脑的看法。

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