压力引起的分子和大脑回路变化
压力并不总是坏事,它可能会激发出爆发力并提高注意力。比如在参与竞技性运动,或进行公众发言时,需要适当的压力来激励我们发挥得更好。
但要是压力持续不断,它会开始改变我们的大脑,不仅使人精神衰弱,而且使人身体衰弱,并可能导致高血压、心脏病甚至成瘾行为。
创伤事件的经历会导致神经精神疾病,包括焦虑、抑郁和吸毒成瘾。研究压力的神经生物学可以揭示压力是如何影响神经元连接从而影响大脑功能的。这些知识对于制定预防或治疗这些常见的与压力相关的神经系统疾病的策略是必要的。
新研究概况
由范德比尔特大学(Vanderbilt)药理学教授Jeffrey Conn领导的一组研究人员,探索了前额叶皮层(大脑中参与决策、情绪和动机的区域)中特定类型的神经元是如何对急性压力做出反应的。
他们发现,一种抑制性神经元在急性应激后会持续激活,这项研究涉及到一种受体,该受体已被沃伦神经科学药物发现中心(WCNDD)用于药物研发。
研究者称,“我们发现了压力引起行为改变的新的可塑性机制。在急性压力期间,编码情绪和唤醒的大脑回路迅速增强。通过定位于前额叶皮层的特定抑制细胞,这种可塑性减弱了促进工作记忆的认知回路的活动。”
这些研究提供的新知识对潜在药物的开发有直接的影响,这些药物可用于治疗严重抑郁、焦虑和其他与过度应激反应相关的疾病。
研究使用了特定的转基因、光遗传学和药理学工具来检测细胞类型的特定适应性。杜克大学的Tadross实验室也参与其中,利用DART技术选择性地调节前额叶皮质内一小群神经元中的谷氨酸受体。DART技术使用定向药物捆绑,可迅速将药物的作用限定于特定遗传标记的神经元中,从而建立特定分子和行为之间的因果联系。
为什么它很重要?
2021年,美国心理学协会发现,超过80%的成年人都报告过与长期压力有关的情绪。该团队的研究和相关努力对于寻找更好的药物来对抗压力及其对大脑的影响是很重要的。
压力如何影响大脑功能,压力与情感障碍、成瘾和其他疾病的起因之间的关系,以及压力与大脑的基本功能之间的关系是如何的呢?该研究的发现加深了人们对这些问题的理解,这可能为未来直接针对压力的小分子药物铺平道路。
研究者希望这些结果重新燃起人们对抑制mGlu5受体化合物的热情,这些化合物将有助于抗压力、抗焦虑和抗抑郁。从长远来看,希望这些结果能推动以前额叶皮层中表达生长抑素的中间神经元作为情感障碍靶向治疗的目标。
研究人员现在感兴趣的是这些研究结果在其他疾病模型中表现如何,特别是慢性压力模型和酒精和药物使用模型。
该文章发表在1月18日的《神经元》杂志上。