研究确定了促进压力诱发焦虑的神经回路

根据美国国家心理健康研究所(National Institute of Mental Health)的数据，超过18%的美国成年人患有焦虑症，表现为过度担心或紧张，往往会导致其他身体症状。先前关于大脑焦虑的研究主要集中在杏仁核上，该区域被认为与恐惧有关。但是，由加州理工学院(Caltech)生物学家领导的研究小组有一种直觉，认为了解大脑的另一个区域——侧隔(LS)，可以为了解大脑如何处理焦虑提供更多线索。他们的本能得到了回报——利用老鼠模型，研究小组发现了一个神经回路，该回路以一种直接影响焦虑的方式将LS与其他大脑结构连接起来。

“我们的研究发现了一种新的神经回路，它在促进性欲方面起着因果作用焦虑加州理工学院的生物学西摩本泽教授，同时也是这项研究的通讯作者大卫安德森说。“我们缺乏更有效、更具体的治疗焦虑的药物的部分原因是，我们对焦虑是如何产生的了解不够。大脑流程的焦虑。这项研究开辟了一个新的研究方向大脑回路控制焦虑。”

该研究小组的发现发表在1月30日的杂志上细胞。

在加州理工学院(Caltech)高级研究员托德·安东尼(Todd Anthony)的带领下，研究人员决定调查所谓的“隔海马体轴”，因为之前的研究表明，这个回路与焦虑有关，而且也证明了这一点神经元在老鼠模型中，当应激引发焦虑行为时，ls就会被激活。但是LS对压力源的反应是积极的，这一事实意味着这个结构促进了焦虑，还是意味着这个结构限制了压力后的焦虑反应?该领域的主流观点是，连接LS与大脑不同区域的神经通路起着抑制焦虑的作用，以抑制对压力源的反应。但该团队的实验表明，在他们的系统中，情况恰恰相反。

在这项新的研究中，研究小组使用光遗传学技术——一种利用光来控制神经活动的技术——人工激活小鼠LS中一系列特定的、经基因鉴定的神经元。在这个激活过程中，老鼠变得更加焦虑。此外，研究人员发现，即使这些神经元被短暂激活，也会产生一种持续至少半小时的焦虑状态。这表明，不仅这些细胞参与了焦虑状态的初始激活，而且即使神经元不再被激活，焦虑状态仍然存在。

“这些神经元的反直觉特征是，即使激活它们会导致更多的焦虑，这些神经元实际上是。抑制性神经元安德森说，他同时也是霍华德·休斯医学研究所(HHMI)的研究员。

那么，如果这些神经元关闭了大脑中的其他神经元，那么它们是如何增加焦虑的呢?研究小组推测，这一过程可能涉及一种双重抑制机制:两个否定变成一个肯定。当他们仔细观察LS神经元在大脑中连接的确切位置时，他们发现它们正在抑制附近一个叫做下丘脑的区域中的其他神经元。重要的是，其中大部分下丘脑神经元它们本身就是抑制性神经元。此外，这些下丘脑抑制性神经元依次与大脑的第三个结构称为室旁核(PVN)相连。PVN是众所周知的控制激素的释放，如皮质醇的反应，并与焦虑有关。

这种解剖回路似乎提供了一个潜在的双重抑制途径，通过激活抑制LS神经元，可以导致压力和焦虑的增加。研究小组推断，如果这个假设是正确的，那么人工激活LS神经元可能会导致应激激素水平的增加，就像动物受到应激一样。事实上，LS神经元的光遗传激活增加了循环应激激素的水平，这与PVN被激活的观点一致。此外，当动物处于压力之下时，LS投射到下丘脑的抑制实际上减少了皮质醇的上升。这些结果有力地支持了双重否定假说。

安德森说:“这些发现中最令人惊讶的部分是，最初被认为是抑制焦虑的LS输出，实际上增加了焦虑。”

他说，了解这些细胞对焦虑的积极或消极影响，是了解人们可能想开发何种药物来操纵这些细胞或其分子成分的关键的第一步。如果这些细胞被发现像最初认为的那样抑制焦虑，那么人们就会想要找到激活这些LS神经元的药物，以减少焦虑。然而，由于研究小组发现这些神经元反而会促进焦虑，那么为了减轻焦虑，药物必须抑制这些神经元。

“我们仍可能十年远离翻译这个非常基本的研究任何一种治疗人类,但我们希望这种类型的研究的信息收益率对大脑将领域和医学在一个更好的位置来开发新的、合理的治疗精神疾病,”安德森说。“在过去的四、五十年里，很少有新的精神疾病药物被开发出来，这是因为我们对控制情绪的大脑回路知之甚少，而这些情绪在抑郁症或焦虑症等精神疾病中会出错。”

研究小组将继续对大脑的这一区域进行更详细的研究，以了解它在控制压力引起的焦虑方面所起的作用。

“这些发现提出了很多新的问题，”安德森说。“我们在这里所做的似乎只是解剖了一小块大脑电路，但这是一座大山的立足点。你必须从某个地方开始攀登。”

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