Science：奇妙的神經元補償機制

　　科學家們知道，大腦獎賞回路(reward circuit)中的神經元電活性失衡，會使小鼠更容易出現抑郁癥行為。為了解決這一問題，他們嘗試了多種干預方式，不過現在出現一個新的轉機。

　　西奈山Icahn醫學院的研究團隊沒有像通常那樣抑制異常神經元的活性，反而進一步增強它們的活性。這一措施最終觸發了一個天然的補償性應答。這種應答能夠恢復神經元的電學平衡，使易感動物不再因為面對社交壓力而表現出孤僻、焦慮和倦怠。

　　“令我們感到驚訝的是，獎賞回路的神經元擁有自我調節的天然能力，能夠恢復體內的平衡，”領導這項研究的Ming-Hu Han博士說。這項研究于四月十八日發表在Science雜志上。

　　“就在我們揭開抑郁癥行為的根源時，這種疾病的治療引來了新的轉機。未來的抗抑郁藥物可以利用神經元的這種彈性機制起作用。”NIMH的主管Thomas R. Insel說，NIMH資助了這項研究。

　　此前，研究人員曾利用光遺傳學技術，操縱獎賞回路的神經元活性，進而調節小鼠面對社交壓力時的恢復能力。但他們并不清楚這種恢復機制如何在細胞水平上起作用。

　　為此，他們將小鼠暴露在社交壓力之下，并對獎賞回路神經元中的電學事件進行了研究。研究顯示，一些易感小鼠在社交壓力下更容易出現抑郁癥行為。而另一些小鼠恢復力較好，體內的巴胺活性未出現異常，也不表現出抑郁癥行為。

　　研究顯示，在容易出現抑郁癥行為的小鼠中，獎賞回路VTA區域那些分泌多巴胺的神經元變得異常活躍。而這種過度活躍由一個興奮性電流觸發。令人吃驚的是，在恢復力較強的小鼠中，這種興奮性電流更強。只不過小鼠體內，還同時出現了抑制性鉀離子通道電流的增加。

　　研究人員在此基礎上推測，恢復力較強的小鼠可能通過一個自我穩定的機制觸發抑制性電流。那么，也許只需要提高一下易感性小鼠的興奮性電流，就可以激活補償性機制。

　　為了測試這一理論，Han的研究團隊用增強興奮性電流的藥物，在五天內反復刺激易感小鼠的VTA。結果這些小鼠出現了行為大逆轉，它們社交更多也恢復了對甜食的偏愛，這些現象很類似抗抑郁藥物的效果。

　　在細胞水平上，上述行為逆轉伴隨著興奮性和抑制性電流的顯著增加，而神經元的活動恢復正常。研究中用來處理小鼠的藥物是lamotrigine，這種藥物在臨床上被用于治療雙相情感障礙。

　　隨后，研究人員又通過光遺傳學的慢性刺激達到了類似的效果。不過他們強調，這種自我穩定機制似乎只在獎賞回路中起作用。

　　研究總結道，如果社交壓力引起的興奮性電流足夠強并且持續一段時間，就能夠觸發天然的補償機制，通過抑制性電流校正不平衡的電活性，進而使神經元復原。研究人員指出，至少在大腦的獎賞回路中，將異常擴大化一段時間可以有助于治療。

　　“自我穩定機制精密調節著一些生存所必需的過程，例如血糖、氧、體溫、血壓等，”NIMH的Lois Winsky博士說。“現在看來，類似的機制也在維持著大腦細胞中的平衡。”