研究揭示抗压脑回路,为抑郁症防治带来新靶点
转载 发布时间:2023-03-31 浏览次数: 626 来源: 生物世界

核心提示:该研究发现了一个涉及主要听觉区域的微回路——丘脑-初级听觉皮层回路,该回路介导先天心理弹性,该研究还进一步揭示了背后的分子机制。


  抑郁症是多种风险因素和保护因素相互作用的结果,这些因素对每个人来说都是独一无二的。面对压力和创伤,只有一小部分人会迅速发展为严重抑郁症,而大多数人都表现出心理弹性(Resilience)。甚至还有相当一部分抑郁症患者也表现出了自行康复,这表明他们具有心理弹性。揭示这种心理弹性的神经生物学机制,有望带来更有效的抑郁症预防策略和治疗方法。

  2023年3月30日,南方医科大学朱心红教授团队在 Cell 期刊发表了题为:A thalamic-primary auditory cortex circuit mediates resilience to stress 的研究论文。

  该研究发现了一个涉及主要听觉区域的微回路——丘脑-初级听觉皮层回路,该回路介导先天心理弹性,该研究还进一步揭示了背后的分子机制。

  更重要的是,该研究还发现,通过光遗传学模拟MGA1神经元的短期超极化,而不仅仅是激活MGA1神经元和MGPV神经元,可以引发应对压力应激的先天心理弹性机制,在多个动物模型中实现持续的抗抑郁样作用,这表明主要听觉区域,特别是内侧膝状体(MG),可以作为神经刺激的绝佳靶点。


  心理弹性(Resilience),是主体对外界变化了的环境的心理及行为上的反应状态。该状态是一种动态形式,有其伸缩空间,会随着环境变化而变化,并在变化中达到对环境的动态调控和适应。

  慢性压力中的心理弹性是一种以健康的方式从逆境中恢复的能力,由多个脑回路功能的适应性变化介导。科学家们付出了巨大的努力来调查与心理弹性相关的遗传、分子、发育和心理社会因素。在神经回路层面,临床观察表明,额回、右脑岛和前扣带皮层参与调控心理弹性的不同表现。

  临床前证据表明,包括内侧前额叶皮层(mPFC)、海马体、腹侧被盖区(VTA)、蓝斑核(LC)和伏隔核(NAc)在内的几个大脑区域及其相关神经回路与应激反应的心理弹性有关。在分子水平上,在慢性社交挫败应激(CSDS)后的有心理弹性小鼠中,多巴胺能VTA神经元中不同钾通道亚单位的独特上调对心理弹性至关重要。此外,在心理弹性小鼠的NAc中,β-catenin被上调,而claudin-5被抑制,mPFC中的Zfp189是弹性特异性基因模块中的关键枢纽基因。还有研究显示,免疫系统和肠道菌群也与心理弹性有关。先天心理弹性的神经基础还没有被严格地建立起来。

  研究表明,重度抑郁症患者存在视觉皮层功能障碍,强光治疗可以缓解重度抑郁症患者的抑郁症状,逆转啮齿动物的抑郁表型。临床观察表明,重度抑郁症患者的听觉感知能力也受损,许多研究描述了音乐治疗对重度抑郁症的影响。听觉皮层-内嗅皮层-海马体回路可能是知觉处理的接口,有证据表明,内嗅网络对调节抑郁样行为至关重要。此外,临床研究一致发现重度抑郁症患者的丘脑结构和功能异常,并且发现丘脑-颞叶皮层连通性与抑郁症症状的严重程度呈正相关。然而,感觉新皮层如何处理应激特征,如何通过全脑输入来编码心理弹性,仍然知之甚少。

  慢性社交挫败应激(CSDS)是一种构建抑郁小鼠模型的成熟方法,让成年雄性C57BL/6J小鼠在10天内被体型更大、具有高度侵略性的CD1小鼠击败10次后,这些C57BL/6J小鼠分为易感组(SUS)和弹性组(RES)。

  在这项研究中,研究团队利用CSDS模型发现了一个大脑微回路和相关的分子适应在天然心理弹性中发挥作用。他们发现,同侧内侧膝状体(MG)丘脑输入对初级听觉皮层(A1)中Parvalbumin(PV)中间神经元的激活,是慢性社交挫败应激(CSDS)小鼠心理弹性的关键。

  慢性社交挫败应激(CSDS)的早期攻击在心理弹性小鼠中诱导了投射到A1的MG神经元(MGA1神经元)的短期超极化。此外,在随后的应激反应中,MGA1神经元的这种暂时性神经可塑性通过突触前BDNF-TrkB信号在丘脑PV神经元上启动突触发生。


  更重要的是,光遗传学模拟MGA1神经元的短期超极化,而不仅仅是激活MGA1神经元,在多种动物模型中引发了应对压力的先天心理弹性机制,并实现了持续的抗抑郁样作用,这代表了一种靶向神经调控的新策略。

  论文链接:

  https://doi.org/10.1016/j.cell.2023.02.036


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