对小鼠进行工程改造,使之在海马体(与学习和记忆相关的大脑组织)生产更多新神经元,可以更好地在相似选项间进行判断。该研究对海马体新神经元的发生和大脑认知能力之间的联系增加了新证据,同时揭示了这些神经元可能如何影响情绪障碍性疾病。
虽然科学家曾一度认为成年后大脑只会丢失神经元,过去几年的研究表明,不仅新神经元会有规律地形成(这一过程叫做成体神经发生,adult neurogenesis);它们也能促进大脑功能,减少某些疾病和障碍。现在,科学家们正在研究使用促进成体神经发生的药物来治疗抑郁症、焦虑症、神经变性疾病。
新神经元的确切作用仍在争论中。之前的研究发现,阻断海马部的成体神经发生妨碍动物对两个相似选项的识别——这个过程称为模式分离。哥伦比亚大学(Columbia University )神经科学家勒内·恒(René Hen)实验室的博士后研究员艾玛尔·萨海(Amar Sahay)说,目前研究正试图弄清选择性地促进成体海马中新神经元产生是否会有相反作用。为了允许更多的神经元扩增,研究者设计了一种有基因开关的小鼠,基因开关可关闭成熟海马体中杀死众多新生神经元的基因。当小鼠注射一种特殊药物后,基因开关打开,可让研究者只进行成年期干预研究。
在对之前遭受电击的房间和有细微不同特征的类似房间进行分辨的任务中,改造后小鼠表现得更好。萨海解释说,模式分离“是一种每天都在使用的,根据我们所处环境进行的记忆过程。”它需要形成记忆和作出判断。
恒的实验室过去的研究表明,阻滞小鼠成体神经发生会使它们对抗抑郁药物失去反应。在这一研究中,促进新神经元发生并没有立刻表现出抗焦虑或抗抑郁效果的行为。但是让小鼠在运动滚笼中跑四星期后——另一种已知的促进新神经元发生的作用——与做同样运动的对照组老鼠相比,它们表现出更多探索行为,这意味着环境刺激与神经发生是相对应的。
索尔克研究所(Salk Institute)的神经科学家弗雷德·盖吉(Fred Gage)说这项研究“支持了一种新概念——成体神经发生在模式分离中似乎扮演了相当特殊的角色。”神经发生如何影响情绪尚不清楚。恒和萨海提出,模式分离可能在情绪障碍病中起作用。萨海说,这种重要的认知能力会随着年龄而减退,在焦虑时明显受损,例如恐慌症(panic disorders)和创伤后紧张症(post-traumatic stress disorde)。他说,焦虑的人可能会“把之前的不快记忆和新体验纠结在一起来获得安全感。”盖吉说,如果这种假说得到证明,将有助于解释抗抑郁药物为什么只能帮助某些患者。他说,对于诸如焦虑和抑郁等情绪障碍“可能涉及到认知部分”。
大脑认知可能影响焦虑情绪
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