近期,国际著名期刊Neuron杂志发表一篇文章,由美国哥伦比亚大学和加州大学旧金山分校的研究者们发现,大脑腹侧海马vCA1区域中存在的焦虑细胞(anxiety cells),并研究了此类细胞在焦虑信息表征以及相关行为调控中起关键性作用,极大提高了人们对焦虑的认知。
现代社会生活节奏快,生存压力大,伴随而来的则是“焦虑”。
焦虑是一种紧张不安的心理状态,这种感受覆盖了所有人群,无论是人数众多的学生、农民、工人群体,还是处境相对较好的干部、企业家群体,都有焦虑不安、浮躁不定的现象。
想必大多数人都体验过“焦虑”的感觉,但是,有没有问过自己,我们为什么“焦虑”?
恐怕人们早已问过自己千百遍,为何自己会焦虑,却始终得不到答案。就算跑到医院去咨询心理医生,也仅仅是告诉你放松、转移注意力、想想开心的事等等这些谁都知道的事情,因为除此之外他也没办法治你。
如今,来自哥伦比亚大学和加州大学旧金山分校的研究者们终于找到了答案!原来一切竟然是大脑中的“焦虑细胞”惹的祸!
焦虑细胞真的存在
焦虑的时候就常常想,大脑里面是不是存在一群“焦虑细胞”啊?
果不其然被言中了!近期,国际著名期刊Neuron杂志发表一篇文章,由美国哥伦比亚大学和加州大学旧金山分校(UCSF)的研究者们发现,大脑腹侧海马vCA1区域中存在的焦虑细胞(anxiety cells),并研究了此类细胞在焦虑信息表征以及相关行为调控中起关键性作用,极大提高了人们对焦虑的认知。
哥伦比亚大学Irving医学中心(CUIMC)精神病学教授Rene Hen教授说:“我们将其称为焦虑细胞,因为只有当动物感觉到恐惧的时候这些细胞才会被激活。对于小鼠来说,处在容易暴露于捕食者的开放环境中,或者高高的平台上,都会感觉到威胁。”
这些焦虑细胞处于大脑腹侧海马vCA1区域之中。
腹侧CA1(Ventral CA1, vCA1)是大脑海马的一个亚区,投射到杏仁核、下丘脑、伏隔核等多个参与情绪处理(包括焦虑在内)的脑区。然而,对于vCA1亚区如何表征焦虑信息以及调控焦虑行为,目前科学界还知之甚少,因此,研究者们就对此开展了研究。
研究内容
为了研究焦虑环境中小鼠vCA1脑区神经元的活动情况,研究者们首先在小鼠vCA1脑区注射AAV-Syn-GCaMP6f(GCaMP6f蛋白是一种钙离子活动指示蛋白质,而AAV则是腺相关病毒),然后借助内窥镜技术,观察该区域神经元在高架十字迷宫(elevated plus maze,EPM)行为中的钙离子活动。
高架十字迷宫EMP是专门用于评估小鼠的焦虑情绪的一种有效手段。小鼠面对新环境(开放臂)会产生好奇心去探究,因小鼠有嗜暗的天性(封闭臂),两者之间发生“探究-回避”的冲突的行为,产生焦虑心理,其进入开放臂时间百分比和进入开放臂次数百分比反映了动物的焦虑状态。
结果研究者们发现,小鼠在探索容易产生焦虑状态的开放臂时,vCA1神经活性更高;而且,当小鼠在开放臂中向高架下方探头时,vCA1神经活性会进一步升高;此外,开放臂诱发的vCA1激活水平与小鼠对开放臂的躲避程度密切正相关。
这些结果表示,在vCA1中可能有一群与焦虑密切相关的神经元,这些细胞的活动水平和机体焦虑程度息息相关。
因此,研究者们进一步采用了不起的技术:光遗传学技术(Optogenetics)来研究。光遗传学技术能够非常方便地将神经细胞关闭或打开,从而能够利用光束来控制神经元的活动。
结果研究者们发现,焦虑细胞能够控制焦虑行为。当这些细胞被关闭时,小鼠就会停止生成与害怕有关的焦虑行为,会在高高的平台上漫步,还会离开对他们有保护作用的墙角。当焦虑细胞被激活时,即使处于安全的环境中,小鼠则会表现出焦虑行为。
研究者们进一步研究了vCA1亚区的焦虑细胞的可能以兴奋性锥体神经元为主。
文章的通讯作者之一Mazen Kheirbek博士说到:“这令人兴奋。”
第一作者哥伦比亚大学的博士生Jessica Jimenez说:“我们在海马体中发现了这些细胞,这为我们探索新型疗法开辟了新的领域。”