爱荷华州的研究人员发现了与压力反应相关的神经回路

爱荷华州的研究人员发现了与压力反应相关的神经回路

在某些时候，我们都曾因威胁或危险而感到不知所措。

爱荷华大学的研究人员发现了这种对威胁的反应发生在哪里。 在一项新的研究中，研究人员证实，连接大脑中两个不同区域的神经回路决定了包括人类在内的动物如何应对压力情况。 通过实验，研究人员展示了老鼠如何被动或主动地应对威胁，并将每种反应与大脑中的特定信号通路联系起来。

在另一项测试中，研究人员成功地操纵了神经回路，使老鼠克服了对危险的麻痹反应，转而对威胁做出积极的反应。

与应激反应相关的神经回路将尾部内侧前额叶皮层与中脑背外侧导水管周围灰质连接起来。 由于众所周知的慢性压力对身体和心理的影响，建立这种联系以及它如何调节压力非常重要。

许多慢性应激障碍，例如抑郁症和焦虑症，都与所谓的被动应对行为有关。 我们知道，许多疾病是由生活压力引起的。 我们对这条通路感兴趣的最简单的原因是将其视为可以增强抗压能力的回路。”

Jason Radley，心理与脑科学系副教授，该研究的通讯作者

先前的研究已经确定尾部内侧前额叶皮层-中脑-背外侧导水管周围灰质是决定动物如何应对压力的关键途径。 拉德利的团队通过灭活该通路，然后观察老鼠对威胁的反应，证实了该通路的重要性。 老鼠可以通过两种基本方式做出反应：一种是被动的，这意味着它们基本上没有对威胁作出反应。 另一个是主动的，通过一系列行为，例如埋葬威胁（实验中的冲击探针）、用后腿直立或寻找逃生路线。

研究人员发现，当他们关闭老鼠的神经应激回路时，它们会做出被动反应，这意味着它们不会直接对威胁做出反应。

“这表明这条途径对于积极的应对行为是必要的，”拉德利说。

接下来，研究人员通过移除笼子中的垫料来迫使老鼠做出被动反应，这阻止了它们埋葬威胁机制。 当研究小组激活神经通路时，老鼠改变了行为并积极应对威胁。 即使动物没有铺垫，也会发生主动反应，这本应引发被动反应。 此外，在老鼠的神经回路被激活之前和之后采集的血液样本显示，它们的应激激素水平在面临威胁时没有增加。

“这意味着我们通过激活信号通路看到了广泛的压力缓冲效应，”拉德利说。 “它不仅恢复了老鼠的积极应对行为，还恢复了它们并大大减少了应激激素的释放。”

在第三组实验中，研究人员将老鼠置于慢性可变压力下，这意味着它们在两周内经常受到压力。 经过两周的训练后，老鼠被关在笼子里并受到威胁。 正如研究人员所怀疑的那样，他们反应消极，拒绝移动，他们的压力荷尔蒙激增。

拉德利说，慢性压力测试很重要，因为人们会承受慢性压力。 由于未知的原因，一些人继续承受这些压力负担，这可能导致身体和心理障碍。 然而，其他人对长期压力几乎没有记忆。 研究人员将这种行为称为“压力恢复能力”。

拉德利说：“如果我们能够了解大脑中调节弹性的过程，我们就可以选择其中一些大脑回路，”尽管他补充说这不是一个立即的选择。

研究人员计划检查位于尾部内侧前额叶皮层-中脑-背外侧导水管周围灰色通路上游和下游的中性连接。

“我们不明白这些影响如何更广泛地改变大脑，”拉德利说。

这项研究“前额叶-导水管周围灰色回路的活动克服了被动应对压力反应的行为和内分泌特征”，于 10 月 28 日在线发表在《美国国家科学院院刊》(PNAS) 杂志上。

来自爱荷华州的第一作者是肖恩·约翰逊。 共同作者均来自爱荷华州，包括 Ryan Lingg、Timothy Skog、Dalton Hinz、Sara Romig-Martin 和 Nandakumar Narayanan。 温哥华英属哥伦比亚大学的 Victor Viau 是特约作者。

美国国立卫生研究院心理健康办公室和大脑与行为研究基金会资助了这项研究。

来源：

爱荷华大学

参考：

约翰逊，S.，等人。 (2022) 前额叶-导水管周围灰色回路的活动克服了被动应激应对反应的行为和内分泌特征。 美国国家科学院院刊。

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