孤獨被認為是對心理健康的嚴重威脅。儘管我們的世界通過數字平臺變得越來越緊密,但社會中的年輕人卻越來越感到孤立。COVID-19大流行迫使許多國家實行社會隔離和學校停課,這加大了理解社會孤立和孤獨對心理健康影響的必要性。
雖然研究已經表明,特別是在兒童時期的社會隔離,對成年後的大腦功能和行為有害,但其潛在的神經迴路機制仍知之甚少。
西奈山伊坎醫學院的一個研究小組現在已經確定了前額葉皮層中特定的腦細胞亞群。額葉是大腦中調節社交行為的一個關鍵部分,是成年人正常社交所必需的。
這項研究結果發表在8月31日出版的《自然神經科學》雜誌上,闡明了這些細胞之前未被認識的作用,這些細胞稱為內側前額葉皮層神經元,它會投射到室旁丘腦,而室旁丘腦是將信號傳遞給大腦獎賞迴路的不同組成部分的大腦區域。如果這一發現在人類身上也能得到複製,就可能會影響與孤立相關的精神疾病的治療。
這篇論文的資深作者Hirofumi Morishita博士說:「除了在兒童的前額葉皮層中識別出這種特別容易受到社會孤立的特定迴路外,我們還證明了我們發現的這一易感迴路是治療社會行為缺陷的有希望的目標。通過刺激成年後投射到丘腦區域的特定前額葉迴路,我們能夠挽救青少年因社交孤立而導致的社交缺陷。」
研究小組還發現,在雄性小鼠中,斷奶後立即與外界隔離兩周,會導致成年小鼠在社交活動中無法激活投射到室旁丘腦的內側前額葉皮層神經元。
研究人員發現,青少年被隔離不僅會導致投射到室旁丘腦的前額神經元的興奮性降低,還會導致來自其他相關神經元的抑制性輸入增加,這表明了青少年社交隔離導致社交能力缺失的一種迴路機制。
為了確定急性恢復腦室旁丘腦前額葉投射的活動是否足以改善成年小鼠的社交能力缺陷,研究小組採用了一種名為光遺傳學的技術,選擇性地刺激腦室旁丘腦的前額葉投射。研究人員還使用了化學遺傳學。
光遺傳學使研究人員能夠用光脈衝刺激自由移動動物的特定神經元,而化學遺傳學則可以對細胞群進行非侵入性化學控制。通過使用這兩種技術,研究人員能夠在給予光脈衝或藥物後迅速增加這些小鼠的社交互動。
Morishita博士說:「我們在刺激前確定了社交行為缺陷的存在,當我們在進行刺激又檢查了行為,結果發現社交行為缺陷被逆轉了。」
考慮到社交行為缺陷是許多神經發育和精神疾病(如自閉症和精神分裂症)的共同特徵,因此對這些特定前額葉神經元的鑑定,將為改善一系列精神疾病所共有的社交行為缺陷提供治療目標。在這項研究中確定的電路可以使用經顱磁刺激和/或經顱直流電刺激等技術進行調整。
參考文獻