【Science子刊】新發現:大腦回路中的神經元控制著壓力下的失眠狀態
發布時間:
2020-09-16 09:00
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短暫接觸壓力源會在大腦上留下持久的印記。失眠是最常見的與壓力有關的反應之一,澄清壓力誘發失眠的機制對于開發有效的治療方法至關重要。之前積累的證據表明,促進清醒的大腦區域參與了神經對壓力的反應。此外,適應性和不適應性免疫反應的變化也與壓力暴露有關。然而,整合行為(如失眠)和生理(如免疫抑制)效應的外顯神經回路仍不清楚。
近日,冷泉港實驗室(Cold Spring Harbor Laboratory, CSHL)和斯坦福大學(Stanford University)的科學家們已經確定了大腦中導致壓力時期失眠的回路,事實證明,這個回路的作用不僅僅是讓你輾轉反側。他們在老鼠身上進行的這項研究,將導致失眠的神經連接與免疫系統中由壓力引起的變化聯系起來,這些變化削弱了身體抵御各種危險的能力。
該研究在9月9日發表在《科學進展》雜志上,題為“Hypothalamic circuitry underlying stress-induced insomnia and peripheral immunosuppression”。

這項研究將壓力和失眠這兩個熟悉的問題聯系起來。CSHL的助理教授Jeremy Borniger說,“這種由壓力引起的失眠是眾所周知的,在臨床領域,長期以來人們都知道,慢性壓力患者在各種不同的治療方法和各種不同的疾病中通常表現得更糟。”
就像身體應激反應的許多方面一樣,這些效應被認為是由應激激素皮質醇驅動的。Borniger在加入CSHL之前完成了一項博士后研究,研究小組在路易斯·德萊克(Luis de Lecea)的斯坦福實驗室工作,發現大腦中引起皮質醇釋放的壓力敏感神經元和附近促進失眠的神經元之間存在直接聯系。
在老鼠身上,他們發現荷爾蒙釋放的腦細胞發出的信號對引起失眠的神經元有很強的影響。干擾這種聯系可以使老鼠即使在壓力環境下也能平靜地入睡,而對壓力敏感細胞的人工模擬則能立即喚醒睡著的動物。Borniger表示,“這似乎是一個非常敏感的開關,即使是非常微弱的電路刺激也會導致失眠。”
他們發現,同樣的聯系對免疫系統也有強大的影響。壓力極大地擾亂了血液中某些免疫細胞的豐度,以及它們內部的信號通路,而研究小組僅僅通過刺激那些將壓力與失眠聯系起來的神經元,就能重現這些變化。
Borniger說,“理解這種循環機制為更深入地理解壓力的后果打開了大門,很感興趣的是,我們如何控制大腦中不同的回路,不僅控制免疫系統在基線水平,而且在疾病狀態,如炎癥性腸病或癌癥或銀屑病與全身炎癥相關的東西。因為如果我們能夠理解和操縱免疫系統,而不是使用一種能擊中系統內某些目標的藥物,我認為從長遠來看,這將更加有效,因為它只是協同體內的自然回路。”