科學家透過修復大腦中的小電路來扭轉焦慮

這項研究由神經科學研究所 (IN) 突觸生理學實驗室的 Juan Lerma 和他的團隊領導，神經科學研究所 (IN) 是西班牙國家研究委員會 (CSIC) 和埃爾切米格爾·埃爾南德斯大學 (UMH) 的聯合中心。他們的研究結果發表在 科學。

與情緒障礙相關的主要大腦區域

這項研究的重點是杏仁核，這是大腦中幫助調節恐懼和焦慮等情緒的區域。研究人員發現，該區域內的一組特定神經元可以對情緒和社交行為產生強大的影響。

「我們已經知道杏仁核與焦慮和恐懼有關，但現在我們已經確定了一組特定的神經元，其不平衡的活動本身就足以引發病理行為，」萊爾馬解釋道。

為了研究這一點，研究小組使用了產生異常高水平 Grik4 基因的基因轉殖小鼠。這種變化增加了 GluK4 谷氨酸受體的數量，使一些神經元比平常更興奮。

此小鼠模型最初是由同一實驗室於 2015 年開發的。這些動物表現出類似焦慮的行為和社交退縮，這些特徵通常與自閉症和精神分裂症等疾病有關。

恢復平衡並扭轉焦慮

然後，科學家將杏仁核中稱為基底外側杏仁核的神經元作為目標。透過使該區域 Grik4 基因的活性正常化，他們恢復了與基底外側杏仁核中稱為正常放電神經元的抑制性神經元的通訊。

效果是戲劇性的。

該研究的第一作者阿爾瓦羅·加西亞（Alvaro Garcia）表示：“這種簡單的修改足以扭轉與焦慮相關的社交赤字行為，這是非常了不起的。”

為了測量效果，研究小組將電生理記錄與通常用於評估囓齒類動物的焦慮、憂鬱和社交互動的行為測試結合。這些測試檢查諸如探索開放空間的願望和對不熟悉的老鼠的興趣等行為。

研究人員利用基因工程技術和改良病毒，選擇性地矯正了基底杏仁核的神經功能障礙。然後他們注意到大腦活動和行為的改善。

研究結果超出了個體遺傳模型的範圍

研究人員也想知道同樣的機制是否可能與更廣泛的焦慮有關。

為了測試這一點，他們對自然表現出高度焦慮的野生小鼠進行了相同的干預。這種治療也減少了這些動物的焦慮。

Lerma 補充說：“這驗證了我們的發現，並讓我們相信我們所確定的機制並不專屬於特定的遺傳模型，而可能代表了這些情緒在大腦中如何調節的一般原則。”

這項發現表明，研究中確定的神經通路可能是涉及情緒調節的更全面系統的一部分。

標靶治療的新可能性

幹預後並非所有症狀都有改善。小鼠繼續表現出物體識別記憶缺陷，這表明額外的大腦區域可能導致這些疾病的某些方面。

研究人員指出，海馬體等區域可能是未受治療影響的區域。

然而，這些結果為未來的治療提供了一個有希望的方向。

研究人員總結道：“針對這些特定的神經迴路可能成為治療情緒障礙的有效且更局部的策略。”

該研究得到了西班牙國家研究機構 (AEI) – 西班牙科學、創新和大學部、CSIC-UMH 神經科學研究所 Severo Ochoa 卓越研究中心計劃、歐洲區域發展基金 (ERDF) 以及巴倫西亞自治區政府透過 PROMETEO 和 CIPROM 計劃的資助。