心理学
大脑“恐惧回路”运作原理的新发现
科学家发现，控制大脑恐惧回路的主要信使是神经肽，而非神经递质。
最新研究表明，控制大脑“恐惧回路”的主要信使并非我们一直认为的神经递质。
当你不小心碰到炉子上的锅或烫到热熨斗时，会本能地缩回手并感到疼痛和突如其来的危险感。这是因为你手中的痛觉受体会通过脊髓和脑干传递信号，特定的一组神经元将这些信号发送到大脑的恐惧中心——杏仁核，从而触发情绪性的恐惧反应。这种恐惧机制不仅能帮助我们记住避免触碰热表面，在许多其他情境下也会发挥作用。
我们对痛觉和威胁记忆的快速反应是重要的生存机制，但在创伤后应激障碍(PTSD)和严重焦虑等疾病中，这种恐惧和威胁反应可能会失控。
现有的这些疾病治疗方法主要针对被称为“快速作用神经递质”的分子，但效果有限。这些快速传递化学信使被普遍认为是传递快速反应(如疼痛、恐惧和危险回避)的主要途径。但7月22日发表在《Cell》期刊上的一项新研究对此提出了质疑。
Salk研究所的Sung Han及其同事假设，其他分子也可能涉及快速的恐惧反应，特别是作用较慢的神经肽。然而，研究这些分子的合适工具尚不存在。
在他们的研究中，研究人员开发了一种新系统，用于识别和调节活体小鼠中的神经肽。他们发现，正是这些慢作用的分子，而非快速作用的神经递质，在恐惧反应回路中起主要作用。
威胁反应并非我们所想
环境信息通过神经元传递到大脑，这些神经元作为回路引导信号到达所需位置。当一个神经元将神经递质或神经肽等分子发送到下一个神经元时，信号就被传递。快速作用的神经递质以小包形式释放，可以迅速结合并打开另一个神经元的离子通道——允许运动粒子进出细胞的通道。这种连锁反应改变了细胞的化学状态，并最终将信号传递到下一个神经元。
与神经递质不同，慢作用的神经肽以较大的包裹——称为大致密核心囊泡(LDCVs)——形式释放，并结合到邻近神经元的特定受体上。这触发了一系列酶活动，并引发一阵基因活动。
Han解释说，许多人认为这些慢作用的神经肽仅仅在调节快速作用的神经递质，但Han和他的同事不这么认为，他们认为这些分子在神经系统中传递信息中起到了未被重视的作用。
他们希望测试神经肽是否可以像主要神经递质一样发挥作用，并确定哪些神经肽参与了恐惧反应。
“但没有工具来测试这个想法，”Han告诉《Live Science》。研究人员需要监测细胞或活体动物中神经肽的释放，并测试这些信使单独是否足以传递信息，他说。
研究人员通过设计一种工具来解决这个问题，该工具针对传输神经肽的LDCVs。他们创建了一种传感器，用于检测LDCV从细胞中释放的时间，以及一种“消音器”，在科学家需要的时候降解特定的神经肽。这使研究人员能够观察这些神经肽缺失时大脑会发生什么。
使用这种新工具，研究人员通过实验室小鼠来识别当小鼠经历各种轻微刺激引发恐惧反应时释放的神经肽。一个实验中，小鼠在听到特定声音时会经历轻微的电击，从而使小鼠在听到噪音时会冻结在原地。
团队观察了在小鼠中消除几种神经肽的效果，并与关闭一种叫做谷氨酸的神经递质进行了比较。他们惊讶地发现，实际上是神经肽而不是谷氨酸是恐惧反应的主要传递者。
之所以得出这个结论，是因为关闭谷氨酸对小鼠的恐惧冻结行为没有影响。然而，关闭神经肽则会抑制这种冻结行为整整一天。
“当我们观察到谷氨酸没有任何作用时，真的很惊讶，”Han说。“所以谷氨酸是神经元通信的主要分子。但至少在我们的研究中，谷氨酸在威胁信号传递到杏仁核方面没有任何作用。”
研究人员还发现，多种神经肽被包装在同一个囊泡中。当研究人员抑制所有这些神经肽时，他们发现比仅抑制一种神经肽更有效地减少了小鼠的恐惧反应。当前对恐惧和恐慌障碍的治疗通常仅针对一种神经递质，因此这可能提供了一条新的治疗途径。
Han认为，设计出针对多种神经肽受体的分子可能会导致更有效的恐慌障碍治疗方法。
“针对慢传递系统，特别是神经肽，治疗焦虑或PTSD或疼痛，我认为可能是有益的，并且可能实际开辟新药物开发的途径。”Han说。
本文译自 Live Science，由 BALI 编辑发布。