語音播報
我們生活在一個充滿壓力的自然和社會。面對壓力,每一個個體都將做出選擇:主動應(yīng)對或被動回避?!柏撠?zé)這種抉擇能力的腦的生物基礎(chǔ)是什么”是一個著名科學(xué)問題,簡稱為“戰(zhàn)斗或逃跑”的選擇。
研究者常根據(jù)動物所采用的行為方式判斷其面對壓力時選擇的應(yīng)對策略。采用基因操作小鼠結(jié)合行為學(xué)、藥物遺傳學(xué)和在體顯微成像等技術(shù),中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授周江寧研究組歷經(jīng)八年的研究發(fā)現(xiàn):在各種行為挑戰(zhàn)情景下,內(nèi)側(cè)前額葉的促腎上腺皮質(zhì)激素釋放激素(CRF)神經(jīng)元是決定選擇“戰(zhàn)斗或逃跑”的神經(jīng)生物學(xué)基礎(chǔ)。該研究首先確認了內(nèi)側(cè)前額葉的CRF神經(jīng)元為一種抑制性的中間神經(jīng)元,并與椎體神經(jīng)元構(gòu)成神經(jīng)環(huán)路。采用活體顯微成像的方法觀察到:在面對負性壓力下,小鼠采取主動應(yīng)對行為時,CRF神經(jīng)元活性增強。在懸尾、強迫游泳和社交競爭挫敗等負性壓力條件下,采用化學(xué)遺傳學(xué)方法凋亡或抑制內(nèi)側(cè)前額葉CRF神經(jīng)元,可增加小鼠的被動應(yīng)對行為;而CRF神經(jīng)元的激活則促進主動應(yīng)對行為。個體長期暴露于負性壓力下,仍可維持正常的生理和心理穩(wěn)態(tài),稱之為對負性壓力“抵抗”;而在長期負性壓力下,不能維持正常的生理和心理穩(wěn)態(tài),則稱之為對負性壓力“易感”。流行病學(xué)和臨床證據(jù)顯示,習(xí)慣采用被動應(yīng)對行為的個體,發(fā)生壓力相關(guān)的心理、身體功能紊亂或精神疾病的風(fēng)險增加,即所謂的“易感”。該研究進一步研究了前額葉CRF神經(jīng)元在小鼠產(chǎn)生“抵抗”行為中的作用和機制。在長期社會競爭失敗情況下,80%都表現(xiàn)為“易感型”,采用化學(xué)遺傳學(xué)的方法,選擇性激活內(nèi)側(cè)前額葉的CRF神經(jīng)元可顯著增加小鼠的主動應(yīng)對行為,“抵抗型”小鼠的比例大大提高。值得一提的是,該效應(yīng)具有較長的持續(xù)性。
該研究揭示內(nèi)側(cè)前額葉CRF神經(jīng)元為腦內(nèi)負責(zé)調(diào)控壓力應(yīng)對行為的神經(jīng)元。促進內(nèi)側(cè)前額葉CRF神經(jīng)元的活性可增強主動應(yīng)對行為,提高對環(huán)境負性壓力的抵抗性。該發(fā)現(xiàn)加深了對“壓力應(yīng)對行為抉擇”這一科學(xué)問題的了解,為改善或治療負性壓力相關(guān)紊亂和疾病提供了新思路和途徑。
相關(guān)研究成果以Prefrontal cortex corticotropin-releasing factor neurons control behavioral styles selection under challenging situations為題,在線發(fā)表于Neuron。該研究由周江寧研究組與華中科技大學(xué)教授龔輝、中國科大教授楊昱鵬、張智合作完成。陳鵬博士為論文的第一作者,周江寧為通訊作者。該研究得到國家自然科學(xué)基金委重大研究計劃、中科院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(B類)和國家重點研發(fā)計劃資助。
靈感來自古羅馬雙面神圖像,隱喻實驗中激活或抑制CRF神經(jīng)元小鼠的雙向行為。圖中,手握寶劍(CRF神經(jīng)元)紅色老鼠強壯勇敢,而失去寶劍的藍色老鼠則膽怯恐懼。(繪圖:王晶、陳曉東、徐奇智)
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