新发现的大脑可塑性窗口可能有助于缓解与压力相关的疾病
长期的压力会导致神经回路的变化,使大脑陷入焦虑和抑郁的状态。但洛克菲勒大学(Rockefeller University)的一项新研究显示,即使在反复的压力下,短暂的恢复机会也会出现。
即使在很长一段时间后长期的压力,大脑保留了改变和适应的能力。与小鼠在实验中,我们发现机制,改变关键glutamate-controlling基因的表达使windows与压力相关的神经塑性和潜在的恢复成为可能,”资深作者Bruce McEwen说阿尔弗雷德·e·米尔斯基教授、神经内分泌学的哈罗德和玛格丽特·米利肯孵化实验室。谷氨酸是一种化学信号,与压力相关的疾病,包括抑郁症有关。
“这个敏感的窗口可以提供一个治疗的机会,当大脑对努力恢复最敏感的时候。神经回路在受灾地区,”他补充道。
该团队包括Mcewen和第一作者Carla Nasca,想知道压力历史如何改变大脑对进一步压力的反应。要了解出来,他们习惯了小鼠的日常经历,他们不喜欢,在一个短暂的空间中限制在一个短暂的空间内。在第22天,他们将其中一些小鼠介绍给一个新的压力源;其他人接受了现在熟悉的约束。
然后,研究人员测试了两组人的类似焦虑或抑郁的行为。一个明显的分裂出现了:在接受熟悉的压力源后不久进行测试的老鼠表现出更少的这些行为;与此同时,那些受到不熟悉压力源的人表现得更多。不过,这种差别是暂时的;在最后一个压力源出现24小时后,半数小鼠的行为改善消失了。
分子分析显示,海马体(大脑中与应激反应有关的区域)的一部分出现了平行的波动。一种抑制神经递质谷氨酸释放的关键分子mGlu2,在受到熟悉的禁闭压力的小鼠中暂时增加。与此同时,一种名为NMDA的分子谷氨酸促进剂在其他经历了不熟悉的应激源的小鼠中有所增加。在与压力相关的疾病中,过量的谷氨酸会导致大脑中有害的结构变化。
研究人员还发现了调节这种调节的分子,一种叫做P300的酶。他们发现,通过向组蛋白中添加化学基团(组蛋白为DNA提供支持和结构),P300增加了mGlu2的表达。
在其他实验中,他们观察老鼠通过基因工程来携带一种与抑郁症和其他疾病的发展相关的基因变异压力与人类相关的疾病,占人口的33%。
纳斯卡说:“在与人类相关的实验中,我们再次看到了同样的可塑性窗口,海马体中mGlu2和P300也有同样的上下波动。”“这一结果表明,我们可以通过治疗利用这些可塑性窗口,包括下一代药物,如乙酰肉碱,以mglu2为靶点,而不是‘逆转时钟’,而是改变这种大脑可塑性的轨迹,向更积极的方向。”
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