过度活跃的神经细胞可能导致抑郁症

(PhysOrg.com)——美国能源部(DOE)布鲁克海文国家实验室、冷泉港实验室和加州大学圣地亚哥医学院的科学家们已经发现,在一个微小的大脑结构中,过度活跃的细胞可能在抑郁症中发挥重要作用。这项在大鼠身上进行的研究发表在2011年2月24日的《科学》杂志上自然这一研究有助于揭示抑郁症的细胞机制,并可能催生新的有效治疗方法。

这项研究提供了证据,证明使用植入电极抑制这个特定的大脑区域——外侧缰核——可以逆转与抑郁有关的某些行为,也提供了解释这种效应的机制。这些发现支持使用脑深部刺激作为长期难治性抑郁症患者的临床治疗。

布鲁克海文和冷泉港实验室的神经生物学家和精神病学家弗里茨·亨说:“这项研究发现了大脑中调节抑郁的一种新的解剖回路,并展示了它如何与大脑的奖励系统相互作用,从而触发持续的失望信号——这肯定会令人沮丧。”他也是这项研究的联合研究员。“但是,”他乐观地补充道,“确定这种电路及其工作原理,可能会为逆转这些影响打开新的大门。”

例如,加州大学圣地亚哥分校医学院的神经科学教授罗伯托·马利诺(Roberto Malinow)说,“这些神经元中特别表达的基因有可能在基因上或药理学上被靶向,以操纵它们并减少抑郁症。”

科学家们已经知道,外侧缰核中的细胞会被消极或不愉快的事件激活,包括惩罚和失望,比如当你没有得到预期的奖励时。从直觉上看,这样的负面刺激会导致抑郁,但并不是每个经历失望的人都会陷入无助的状态。为了探索这种联系,科学家们想要仔细观察大脑回路。

他们在两种“习得性无助”(一种抑郁症)动物模型中,以及在对照组动物中,检查了侧缰神经脑细胞的敏感性——特别是那些连接并向大脑奖励中心发送信号的细胞。

总的来说,科学家们发现抑郁动物的缰神经外侧细胞异常活跃,而对照组则没有。此外,多动程度与无助程度一致。

“外侧缰核的激活已知会影响血清素和去甲肾上腺素的释放,这是目前抗抑郁药物的两个目标,”Henn说。“目前的研究着眼于外侧缰核在多巴胺系统中的作用,该系统涉及奖励信号。我们发现,由于压力引起的无助感,外侧缰核的过度活跃会关闭大脑的奖励系统。”

为了探索电刺激是否有可能逆转这种奖励抑制效应,研究人员在缰核外侧放置了一个刺激电极,并测量了对通往奖励中心的脑细胞的影响。这是一项模拟脑深部刺激效果的大鼠脑细胞研究,这种技术目前正被探索作为临床抑郁症的治疗方法,并显示出有希望的结果。科学家们发现电刺激过度活跃的缰核导致奖励中心的兴奋性活动明显下降。

接下来,科学家们测试了对表现出无助感的活体大鼠进行脑深部刺激是否会影响它们的行为。结果是无助行为的显著减少,这取决于电极放置在外侧的habenula(而不是相邻的大脑区域)和刺激的强度。

“我们的研究结果清楚地表明,通过深部脑刺激抑制侧缰神经的突触传递可以急剧逆转大鼠的无助行为,”Henn说。“正如我们在细胞研究中观察到的那样,这种有益的效果很可能是由抑制兴奋性神经细胞介导的,这些神经细胞导致大脑的奖励系统。”

“我们的研究提供了一种细胞机制,可以解释外侧缰核的过度活动在抑郁症的人类和动物模型中观察到的,以及为什么‘沉默’这些电路,无论是通过手术还是药物,都可以减少动物的抑郁症样症状,”Henn说。

识别这些特定的脑回路及其在抑郁症中的功能障碍可能会为新的有效治疗打开大门,包括潜在的外侧缰腺靶向治疗

更多信息:抑郁习得性无助模型中缰核神经元的突触增强:www.nature.com/nature/journal/…ull/nature09742.html
引用:过度活跃的神经细胞可能导致抑郁症(2011年2月23日)检索自2022年12月27日//www.pyrotek-europe.com/news/2011-02-hyperactive-nerve-cells-contribute-depression.html
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