抑郁症导致嗅觉丧失,与嗅球的伽马波震荡有关
作者: mints 编译 / 3690次阅读 时间: 2023年5月15日
标签: 重性抑郁障碍
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我们知道,重性抑郁障碍(Major depressive disorder,MDD)会导致患者的嗅觉失灵。动物模型认为这与嗅球受损有关。最新的研究研究认为嗅球中神经元的伽马波震荡信号变化是出现抑郁的关键所在。心理学空间PR5i l1}4KM

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2003年5月9日在线发表在《神经元》杂志上的一项研究认为恢复嗅球(olfactory bulb ,OB)神经元的伽玛波震荡(gamma oscillations)能够缓解抑郁症。研究人员围绕着神经元“发射”的电信号(伽马波)得出了以上结论。心理学空间eKf:rAY4e

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最近几年,研究人员在发现:大脑区域之间的有效沟通需要神经元簇群不断的在联合静默期以及随后出现的联合活跃期重复波动,这样就能够同步他们的活动模式。大脑中频率为30–80 Hz的伽玛波震荡(gamma oscillations) 是编码复杂信息(可能包括情绪)的重要计时型式。

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h?"ME/b |L y J0虽然人们仍然不太明白这其中的原因,但是过去的研究表明,抑郁症患者大脑的伽马波的振荡出现了变化,伽马波是管理嗅觉的大脑区域疾病的电生理标志物。我们知道嗅觉与情感有关,这些相关区域包括毗邻鼻腔的嗅球,它被认为是全脑伽马振荡的来源和“导体”。

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为了验证这一理论,目前的研究作者使用遗传和细胞信号技术关闭了嗅球的功能,随后,研究人员观察到了啮齿动物类抑郁症行为增多了,最后,研究人员通过提高大脑中的伽马信号逆转了这些行为。

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}XHAC\0研究作者、医学博士Antal Berényi说,我们的实验揭示了动物抑郁症模型中伽马波活性不足与行为减少之间的联系,嗅觉以及与之相连接的边缘系统的信号变化与抑郁症患者的信号变化相似。心理学空间F0]7Q9g sR2L r(d

通过化学遗传学抑制了嗅球神经元活性后,局部伽马振荡减少,并诱导出现了抑郁样行为。注射后小鼠嗅球的荧光图像。心理学空间%U6|/fJ8lg
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Li, Q., Takeuchi, Y., Wang, J., Gellért, L., Barcsai, L., Pedraza, L. K., Nagy, A. J., Kozák, G., Nakai, S., Kato, S., Kobayashi, K., Ohsawa, M., Horváth, G., Kékesi, G., Lőrincz, M. L., Devinsky, O., Buzsáki, G., & Berényi, A. (2023). Reinstating olfactory bulb-derived limbic gamma oscillations alleviates depression-like behavioral deficits in rodents. Neuron, S0896-6273(23)00298-2. Advance online publication. https://doi.org/10.1016/j.neuron.2023.04.013
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这项工作证明了在药物无效的情况下,可以通过增强伽马波的信号来对抗抑郁和焦虑心理学空间3a/]4^2QF8sK[.k&F

j0km'gvR-j0研究人员表示,重度抑郁症是一种常见的严重精神疾病,并且往往会对药物治疗有抗药性。自疫情爆发以来,这种疾病的流行率急剧上升,估计新增病例超过5300万例。心理学空间_Djr UkiKH@Y

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与情绪有关的伽马波

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从嗅球到边缘系统的其他大脑区域,如梨状皮层和海马体,可能经由感染、创伤或药物引发伽马信号时间和强度的致病变化,导致情绪恶化。心理学空间wi+Q+j-j&A`w-j?

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然而,研究小组不确定这其中的原因。心理学空间 @%Yb\l

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有一种理论认为抑郁不是在嗅球内产生的,而是在其向其他大脑靶目标发出的伽马模式的变化中产生的。心理学空间uV6Mh)K@K:Z

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与之相关的一种较老的重度抑郁症的动物模型就是摘除嗅球,但这一过程会导致大脑结构的损伤。

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h5d3`2u$G!r.d/E#B'T q0因此,目前的研究团队设计了一种可逆的方法来避免损伤,从一条包裹在无害病毒中的工程DNA链开始,当将其注射到啮齿动物嗅球的神经元中时,会导致细胞在其表面建立某些蛋白质受体。

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据此,研究人员向啮齿动物注射了一种药物,这种药物只会关闭嗅球中的神经元。这样,调查人员就可以有选择地、可逆地关闭嗅球与大脑中其他区域之间的通信。心理学空间 P%y;{*['U,^tV~!c M D

!F Vn[7f/W(q(Q9iR0这些测试显示,包括伽马在内的嗅球信号,不仅会在干预期间诱发抑郁行为,还会在干预后数天诱发抑郁行为。心理学空间;f^L.JB.kL.H

"_s%_EC4Fb ^0为了显示嗅球中伽马波振荡丧失的影响,该团队使用了几种标准的抑郁症啮齿动物测试,包括测量焦虑,焦虑是主要症状之一。

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$Zy'C.y;d,vHF0该领域的研究认为,人类精神疾病的动物模型是有限的,因此,研究人员使用了一系列测试来测量抑郁行为,这些测试随着时间的推移被证明是有用的。心理学空间0P5K d.e)e$k F%YLJ

_ [B!Yki3k t0具体来说,这些测试研究了动物在空地上呆多长时间(一种焦虑的衡量标准),它们在被淹没时是否更早停止游泳(衡量绝望),它们是否停止喝糖水(对事物的快乐较少),以及它们是否拒绝进入迷宫(避免了紧张的情况)。心理学空间!X(R.Qz?&a q})c'a

0T#p7n0|"Y6j%r ]p9LM0研究人员最后使用了一种定制的设备记录了嗅球本来的伽马振荡频率,并将这些震荡节奏的信号作为闭环电刺激,发回啮齿动物的大脑。

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该设备能够抑制(或放大)健康动物中的伽马波信号。我们已经知道,抑制嗅觉叶中的伽马振荡诱导的行为类似于人类的抑郁症。

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-p"N&gp[)C)o0因此,研究人员在嗅球中放大了伽马波震荡信号、反馈给抑郁大鼠的大脑,在此之后,边缘系统的伽马功能正常,抑郁行为减少了40%(几乎恢复正常)。心理学空间}:R;cfrq(L:R t[

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