孤獨感被認為會對心理健康產生嚴重威脅,在網絡信息如此發達的時代,我們與世界的聯繫變得越來越緊密,然而,年輕人卻越來越感到孤立。
新冠肺炎的全球大流行迫使許多國家和地區實行社交隔離、學校停課、工廠放假,這擴大了對理解社交隔離和孤獨對心理健康影響的需求。
儘管有研究表明,特別是在兒童時期的社交隔離有害於整個哺乳動物(包括人類)成年後大腦功能和行為,但其潛在的神經迴路機制仍知之甚少。
近日,美國西奈山伊坎醫學院的研究人員在Nature子刊Nature Neuroscience雜誌發表了題為:A prefrontal–paraventricular thalamus circuit requires juvenile social experience to regulate adult sociability in mice 的研究論文。
大腦前額葉皮層是調節社交行為的關鍵部分,在這項研究中,研究團隊確認了前額葉皮層中特定的腦細胞亞群是成年後正常社交所必需的,而這些細胞亞群對少年時期的社交隔離非常脆弱。
而通過刺激成年期丘腦區域的特定前額葉迴路,能夠挽救少年時期因社會隔離所造成的社交能力不足,這為治療社會行為缺陷帶來了有希望的靶標。
研究團隊發現,在雄性小鼠中,斷奶後兩周的社交隔離導致成年後社交時無法激活投射到丘腦室旁的內側前額葉皮層神經元。青少年時期的隔離既導致投射到丘腦室旁的前額葉神經元興奮性降低,又導致來自其他相關神經元的抑制性輸入增加,這些發現揭示了青少年社會隔離引起的社交能力缺陷的迴路機制。
為了確定丘腦室旁的前額葉活動的急性恢復是否足以緩解經歷了青少年社會隔離的成年小鼠的社交能力不足,研究小組採用了光遺傳學技術來選擇性刺激這一區域。
研究團隊還使用了化學遺傳學的方法,因為儘管光遺傳學技術能夠通過光脈衝刺激大腦中的特定神經元,但化學遺傳學卻可以對這些細胞群體進行無創化學控制。通過同時使用這兩種技術,研究人員能夠在對它們施加光脈衝或藥物後迅速增加這些小鼠的社交互動。
實驗結果表明,刺激前這些小鼠因社交隔離產生了社交行為障礙,但通過光遺傳學和化學遺傳學刺激後,這些小鼠的社交行為障礙得到了恢復。
該研究證實了成年期正常的社交能力所需的一對mPFC興奮性和抑制性神經元群體,易在少年時期受到社會經歷的影響,例如社交隔離,就會導致將來成年後的社交行為缺陷,而這一影響在隔離期很難觀察到,要等到成年後才會表現出來。
少年時期是行為可塑期的敏感窗口,此時一旦受到負面影響,很可能在將來產生巨大影響。
更重要的是,該研究表明,即使成年後產生了社交行為障礙,仍然可以通過刺激這些前額葉神經元進行治療。
社交行為障礙是許多神經發育疾病和精神疾病(例如自閉症和精神分裂症)的共同特徵,因此對這些特定的額葉前神經元的鑑定將為改善一系列精神疾病中的社交行為缺陷提供治療靶標。
論文連結:https://www.nature.com/articles/s41593-020-0695-6