插图:Forest/Shutterstock
撰文  Peter Dockrill
翻译  李杨
审校  阿金
编辑  魏潇
我们并不是时时刻刻都感到安全,但也许有一天人类能做到这一点。
最近的一项研究发现了大脑焦虑的神经基础,控制焦虑的细胞位于海马区,这个部位不仅能调节焦虑行为,还能由光来控制。
目前这一发现在实验小鼠身上得到证实,并且可能为世界上数百万焦虑症患者(包括美国近五分之一的成年人)带来一线希望。下一步研究人员将会致力于发明新药,来抑制这些控制焦虑的神经元。
旧金山加利福尼亚大学的神经学家马赞·契尔贝克(MazenKheirbek)说:“我们想要了解,转化为焦虑感的情绪信息是在大脑的哪个位置进行编码的。”
寻找焦虑细胞
为了找到答案,研究小组使用了“钙成像”(calcium imaging)技术,在实验小鼠的大脑中插入微型显微镜,以记录动物在它们的笼子里走动时海马区的神经元活动情况。
当然,这些不是普通的笼子。
研究人员建造了特殊的迷宫,其中一些路径通向开阔的空间和高架平台。人们已知道,暴露的环境会让老鼠焦虑,因为它们更容易受到捕食者的攻击。
当小鼠离开了能够带来安全感的墙壁时,它们大脑中有些东西发生了变化。研究人员观察到腹侧海马 vCA1 区域的细胞活跃了起来,而且小鼠表现得越焦虑,这部分神经元就越活跃
 “焦虑”细胞(Hen 实验室/哥伦比亚大学)
哥伦比亚大学的高级研究员雷内·亨(Rene Hen)解释说:“我们称这些细胞为焦虑细胞,因为只有当动物身处天生害怕的地方时,这种细胞才会表现得很活跃。”
研究人员一路跟踪这些细胞的信号输出到下丘脑,这一脑区负责调节控制情绪的荷尔蒙。
不仅仅在诱发焦虑的小鼠迷宫实验中会发生这种现象,同样的调节过程也会在人类身上出现。所以,研究人员猜想,焦虑神经元可能也是人类生理现象的一部分
哥伦比亚大学医学院的神经外科医生杰西卡·希门尼斯(Jessica Jimenez)说:“我们已经在海马体中发现了这些细胞,这为我们探索前所未知的治疗方法开辟了新的领域。”
控制焦虑
更令人激动的是,我们已经找到了控制这些焦虑细胞的方法,至少在小鼠身上做到了。在某种程度上,这种方法能改变动物可观察到的行为表现。
研究人员使用光遗传学技术,将一束光照射到 vCA1 区域的细胞上。他们能够有效地使焦虑细胞沉默,并激发出小鼠自信、无焦虑的活动状态
“如果我们下调焦虑细胞的活性,动物们确实变得不那么焦虑了。它们甚至变得更想探索迷宫没有墙壁的区域。” 契尔贝克说道。
这个控制开关不仅仅能单向调控。通过改变光线设置,研究人员还能够增强焦虑细胞的活性,使得动物即使安全地栖息在有围墙的封闭环境中,也会颤抖不已。当然,这并不说明研究小组认定vCA1是大脑焦虑相关的唯一区域。
这些细胞可能只是动物负责处理焦虑相关信息的神经环路的一部分,”契尔贝克这么说,并强调他们也会进一步研究其他神经细胞。
无论如何,下一步工作将是找出这个控制开关能否调节人类的焦虑情绪。基于我们对人类和小鼠大脑相似之处的了解,这应该是合理的。
如果这一结论得到证实,那么这些研究结果将为治疗各种焦虑症状开辟一条新的道路。
“我们有一个目标,”契尔贝克接受《水星新闻》(The Mercury News)采访时解释说,“事不宜迟,是时候开始思考新药研发了。”
该研究结果发表在《神经元》(Neuron)上。
论文链接:
https://www.cell.com/neuron/fulltext/S0896-6273(18)30019-9
原文链接:
https://www.sciencealert.com/scientists-identified-control-switch-anxiety-brain-cells-neuron-disorder-anxiety
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