——習(xí)近平總書記在致中國(guó)科學(xué)院建院70周年賀信中作出的“兩加快一努力”重要指示要求
——中國(guó)科學(xué)院辦院方針
語音播報(bào)
我們生活在一個(gè)充滿壓力的自然和社會(huì)。面對(duì)壓力,每一個(gè)個(gè)體都將做出選擇:主動(dòng)應(yīng)對(duì)或被動(dòng)回避?!柏?fù)責(zé)這種抉擇能力的腦的生物基礎(chǔ)是什么”是一個(gè)著名科學(xué)問題,簡(jiǎn)稱為“戰(zhàn)斗或逃跑”的選擇。
研究者常根據(jù)動(dòng)物所采用的行為方式判斷其面對(duì)壓力時(shí)選擇的應(yīng)對(duì)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(guó)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(rèn)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(duì)負(fù)性壓力下,小鼠采取主動(dòng)應(yīng)對(duì)行為時(shí),CRF神經(jīng)元活性增強(qiáng)。在懸尾、強(qiáng)迫游泳和社交競(jìng)爭(zhēng)挫敗等負(fù)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(dòng)應(yīng)對(duì)行為;而CRF神經(jīng)元的激活則促進(jìn)主動(dòng)應(yīng)對(duì)行為。個(gè)體長(zhǎng)期暴露于負(fù)性壓力下,仍可維持正常的生理和心理穩(wěn)態(tài),稱之為對(duì)負(fù)性壓力“抵抗”;而在長(zhǎng)期負(fù)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(duì)負(fù)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(dòng)應(yīng)對(duì)行為的個(gè)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(xiǎn)增加,即所謂的“易感”。該研究進(jìn)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(jī)制。在長(zhǎng)期社會(huì)競(jìng)爭(zhēng)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(dòng)應(yīng)對(duì)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(zhǎng)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(fù)責(zé)調(diào)控壓力應(yīng)對(duì)行為的神經(jīng)元。促進(jìn)內(nèi)側(cè)前額葉CRF神經(jīng)元的活性可增強(qiáng)主動(dòng)應(yīng)對(duì)行為,提高對(duì)環(huán)境負(fù)性壓力的抵抗性。該發(fā)現(xiàn)加深了對(duì)“壓力應(yīng)對(duì)行為抉擇”這一科學(xué)問題的了解,為改善或治療負(fù)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(guó)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(guó)家自然科學(xué)基金委重大研究計(jì)劃、中科院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)(B類)和國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃資助。
靈感來自古羅馬雙面神圖像,隱喻實(shí)驗(yàn)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(qiáng)壯勇敢,而失去寶劍的藍(lán)色老鼠則膽怯恐懼。(繪圖:王晶、陳曉東、徐奇智)
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