2020年6月16日

我们的大脑如何触发不同的叹息?新的发现可能会提供答案

一项将于6月16日发表在该杂志上的研究表明，一组神经元控制着各种类型的叹息，但它们根据叹息的原因从大脑的不同区域接收指令细胞的报道．

人类和其他哺乳动物每隔几分钟就会自动叹息一次，以维持正常的肺功能。这种所谓的基础叹息是正常呼吸过程的一部分，是自动发生的，我们无需思考。但是，除了为基本的生理目的服务外，叹息也是对从压力、烦恼到解脱等各种情绪的行为反应。

密歇根大学生命科学研究所(University of Michigan Life Sciences Institute)的生理学家、助理教授李鹏(音)说:“我们想了解所有这些不同的情感和生理输入是如何导致相同的行为输出的。”

理解大脑人对情绪的控制是神经生物学和精神病学的一个中心目标，但由于梳理大脑情绪状态及其复杂输出的挑战，这是很困难的。

因为叹息提供了一种简单的、可测量的大脑输出，李和他的同事们用它来了解更多神经回路沟通规范行为反应．通过研究小鼠的神经回路，他们研究了不同的神经回路是如何使大脑在不同的环境下控制叹气和呼吸的——小鼠也表现出基础叹气和情绪叹气，并且大脑的结构与人类相似。

此前，李和同事发现了调节基础叹息的神经元和通路。在这项最新的研究中，研究人员从这些所谓的nmb神经元(表达神经medin B的神经元的简称)中追踪，看看当老鼠处于压力之下时，它们接收到了什么信号，并发现了十几个前脑区域，这些区域直接向叹息控制中心发送输入。

当老鼠被限制在一个小空间里，诱发类似幽闭恐惧症的状态时，它们的叹息率增加了两到三倍。利用遗传工具，研究人员在前脑的一个区域发现了另一种类型的神经元，称为下丘脑泌素表达(HCRT)神经元，它们在压力下放电并向nmb神经元发送信号。然后，研究人员在不限制小鼠的情况下，人工激活了hcrt神经元，并看到了叹息率的相同变化。

当研究人员使nmb神经元沉默时，小鼠的基础叹息和压力诱导的叹息都大大减少了。然而，当他们只沉默hcrt神经元时，只有压力诱导的叹气减少，而基础叹气不受影响。

研究人员发现hcrt神经元也与呼吸频率增加有关老鼠处于禁闭压力下。由于nmb神经元只控制叹息，而不控制有规律的呼吸，这一发现表明hcrt神经元同时向大脑的其他部分发送信号，以激活不同的压力诱导行为。