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小鼠实验揭示避免身体失衡的脑区

胡海岚团队的研究首次揭示了外侧缰核的一种特殊放电方式———簇状放电是抑郁症发生的充分条件,而氯胺酮的起效原因正是有效阻止了这一脑区的簇状放电。外侧缰核是大脑中海马体下方一个小小的核团,它是大脑的“反奖励中枢”,被认为介导了人的大部分负面情绪:恐惧、紧张、焦虑。它与中脑“奖励中心”的单胺核团相互“拮抗”,左右着我们的情绪。

科研人员表示,人类身体也会在地铁列车突然启动等情况下做出类似反应,以保持站立状态。这项研究表明,这些反射性动作是在大脑中前庭外侧核指导下进行的,这个脑区对维持身体平衡有重要作用。

虽然氯胺酮的快速抗抑郁机制已经真相大白,但氯胺酮作为一种毒品,在临床上作为抗抑郁药物使用还有很大局限。科学家仍然在寻找和涉及更为安全有效的抗抑郁药物。胡海岚团队在研究中,发现了多个崭新的药物靶点。团队利用脑片电生理和数学建模的方法证明,位于外侧缰核的另一个离子通道:T型钙通道(T-VSCCs)对神经簇状放电也发挥着重要作用。“在全身或者外侧缰核内局部阻断T-VSCCs,同样产生了快速的抗抑郁效果。”胡海岚说,“这一工作告诉我们,T-VSCCs是一个崭新的抗抑郁分子靶点。”

此前科学界认为,多个脑区参与保持身体平衡,但对哪个区域负责在失衡后马上做出反应不太清楚。新一期美国《细胞报告》杂志刊登的这项研究说,小鼠实验显示,脑干中的前庭外侧核有这个功能。

针对精神类的疾病,尤其是抑郁症,药物起效的时间往往非常缓慢,需要几周甚至几个月。不过,一种抗抑郁领域的“新贵”———氯胺酮为科学家提供了强有力的新线索。它是一种麻醉剂,同时也是毒品“K粉”的主要成分。近年来,科学界注意到,低剂量的氯胺酮会产生快速抗抑郁的效果,起效时间在一小时以内,并且可以在70%以上的难治性抑郁症患者中发挥作用。氯胺酮的快速抗抑郁功效,被科学家称为“整个精神疾病领域近半个世纪最重要的发现”,它迅速引起了脑科学界的研究兴趣。

研究人员让小鼠在平衡木上行走,然后摇晃平衡木,观察小鼠的反应。结果发现,小鼠身体快要失衡时,会伸出一个爪子拓宽脚间距,以便稳定重心,接着会调节一些关节和肌肉,将自己拉回到平衡木中间。

研究发现多个崭新抗抑郁药物靶点

《中国科学报》 (2018-02-08 第2版 国际)

团队发现,在抑郁症小鼠模型当中,缰核神经元的放电方式发生了显著的变化。“正常小鼠的放电模式是单次放电,而抑郁症小鼠的呈现出了更多的簇状放电行为,就像霰弹枪变成了机关枪,密集高效地射出子弹,发送的信息变得非常高效。”胡海岚说。

据电
美国一项动物实验揭示,一个被称为“前庭外侧核”的脑区能在身体快要失衡时马上调节肌肉和关节,稳定住重心,对保持身体平衡发挥了重要作用。

此外,胡海岚团队又揭示了另外一个快速抗抑郁分子靶点———存在于胶质细胞中的的钾离子通道Kir4.1,对引发神经元的簇状放电至关重要。在这一系列研究中,胡海岚团队陆续指出了谷氨酸受体NMDAR、T-VSCCs、Kir4.1作为快速抗抑郁分子靶点的有效性。“虽然药物研发的道路很漫长,但是我们已经看见了曙光,并且迈出了第一步。”胡海岚说。

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