世界球精选!吃,还是不吃?这个问题会影响大脑的结构和功能……
▎药明康德内容团队编辑
青春期是大脑还在发育变化并且容易受到伤害的关键阶段,重度抑郁症、精神分裂症等精神疾病常会在青春期晚期出现。或许很多人知道,在这个关键时期,饮酒或药物滥用会引起长期影响。但科学家们最近发现,青春期阶段节食或暴饮暴食,也将对大脑皮质的结构和功能产生深远的影响。
美国耶鲁大学医学院(Yale University School of Medicine)和匈牙利兽医大学(University of Veterinary Medicine)的研究团队在《自然》旗下的《分子精神病学》(Molecular Psychiatry)杂志上报告了他们的发现:大脑中负责决策、记忆等一系列复杂功能的脑区——前额叶皮质,其结构和功能的塑造受到了控制饥饿和觅食的神经细胞的影响。
【资料图】
在这篇论文中,研究人员盯上了一群被称为AgRP神经元。这组神经元以产生饥饿感著称,感知到身体内的饥饿信号后,就会刺激动物积极觅食。简单来说,吃还是不吃,我们会听这群神经元的。除了摄食行为外,这群神经元最近还被发现涉及很多功能,如寻求奖励,影响亲子之间的纽带等。
▲吃还是不吃,控制摄食的神经元决定了我们有多积极(图片来源:123RF)
尽管这群AgRP神经元位于大脑深处的下丘脑——控制饥饿的脑区,与皮层没有很强的直接连接,然而研究人员发现,当小鼠的AgRP神经元受到损伤,或是在小鼠处于青春期阶段抑制其AgRP细胞,会导致小鼠前额叶皮层中的神经元数量减少。不仅如此,前额叶皮层中剩余的神经元比健康对照组的更小,对周围其他细胞和身体信号的反应也和正常情况不同。
检查神经细胞之间的连接后,研究人员发现,AgRP神经元受损时,另一个称为腹侧被盖区(VTC)的脑区中,神经元过度活跃。然后,这些过度活跃的神经元就会在前额叶皮层中释放出大量多巴胺。此时,老鼠不断走来走去、有异常的惊吓反应等行为,就与前额叶皮层获得的多巴胺异常增多有关。
▲下丘脑(B)中的神经元投射到腹侧被盖区(C),那里的细胞与前额叶皮质(A)形成连接,AgRP细胞通过这一途径影响皮质结构和功能(图片来源:参考资料[2];Credit:耶鲁大学)
揭示了AgRP神经元受损对皮层的影响后,研究人员想到了避免皮层受损的方法。他们给小鼠服用了治疗精神分裂症的药物氯氮平,这种药物可以阻断多巴胺起作用。实验结果显示,包括神经元丢失等问题可以在一定程度上被氯氮平预防,而其中的关键是在正确的时间给药,也就是大脑仍在变化、损伤刚开始出现的青春期。
时机至关重要,该研究负责人Tamas L. Horvath教授强调。
这些发现不仅揭示了青春期阶段对于精神疾病发展的重要性,也可能为治疗提供新的靶点。因为AgRP细胞位于下丘脑,意味着这些细胞在血脑屏障之外,而血脑屏障是许多药物无法顺利到达脑组织的一道防护网。“这些细胞很方便用于干预,也许可以利用它们来改变高级功能所在脑区的疾病。”Horvath教授认为。
参考资料:
[2] Cells that control hunger affect brain structure and function. https://news.yale.edu/2022/07/29/cells-control-hunger-affect-brain-structure-and-function
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