我們的大腦如何觸發(fā)不同的嘆息

根據定于 6 月 16 日發(fā)表在《細胞報告》雜志上的一項研究，一組神經元控制著各種類型的嘆息，但它們會根據嘆息的原因從大腦的不同區(qū)域接收指令。

人類和其他哺乳動物每隔幾分鐘就會自動嘆氣一次，以維持適當的肺功能。這種所謂的基礎嘆息是正常呼吸過程的一部分，并且會自動發(fā)生，無需我們考慮。但除了服務于基本的生理目的之外，嘆息還作為對從壓力、煩惱到解脫等情緒的行為反應而發(fā)生。

“我們想了解所有這些不同的輸入，包括情緒和生理，如何導致相同的行為輸出，”密歇根大學生命科學研究所生理學家兼助理教授李鵬說。

了解大腦對情緒的控制是神經生物學和精神病學的中心目標，但由于梳理情緒大腦狀態(tài)及其復雜輸出的挑戰(zhàn)，這很困難。

因為嘆息提供了一種簡單的、可測量的大腦輸出，李和他的同事們利用它們來了解更多關于神經回路如何交流以調節(jié)行為反應的信息。他們通過研究小鼠中的神經回路來研究不同的神經回路如何使大腦能夠在不同的環(huán)境中控制嘆息和呼吸——老鼠也表現出基礎和情緒性的嘆息，并且其大腦在結構上與人類相似。

此前，李及其同事確定了調節(jié)基礎嘆息的神經元和通路。在這項最新研究中，研究人員追蹤了這些所謂的 NMB 神經元(表達神經調節(jié)素 B 的神經元的縮寫)，以了解它們在小鼠處于壓力下時接收到的信號，并發(fā)現了十幾個前腦區(qū)域，這些區(qū)域將直接輸入發(fā)送到嘆息控制中心。

當老鼠被限制在一個狹小的空間內，引發(fā)類似幽閉恐懼癥的狀態(tài)時，它們的嘆息頻率增加了兩到三倍。使用遺傳工具，研究人員在一個前腦區(qū)域發(fā)現了另一種類型的神經元，稱為偽君子表達 (HCRT) 神經元，它們在壓力下放電并向 NMB 神經元發(fā)送信號。然后，研究人員在不限制小鼠的情況下人工激活了 HCRT 神經元，并觀察到相同的嘆息率變化。

當研究人員使 NMB 神經元沉默時，小鼠的基礎嘆息和壓力引起的嘆息都會急劇減少。然而，當他們只沉默 HCRT 神經元時，只有壓力引起的嘆息減少，而基礎嘆息不受影響。

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