我們的大腦如何觸發(fā)不同的嘆息

根據(jù)定于 6 月 16 日發(fā)表在《細(xì)胞報(bào)告》雜志上的一項(xiàng)研究，一組神經(jīng)元控制著各種類型的嘆息，但它們會根據(jù)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(dāng)?shù)姆喂δ?。這種所謂的基礎(chǔ)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(wù)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(yīng)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(dǎo)致相同的行為輸出，”密歇根大學(xué)生命科學(xué)研究所生理學(xué)家兼助理教授李鵬說。

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

因?yàn)閲@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(guān)于神經(jīng)回路如何交流以調(diào)節(jié)行為反應(yīng)的信息。他們通過研究小鼠中的神經(jīng)回路來研究不同的神經(jīng)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(xiàn)出基礎(chǔ)和情緒性的嘆息，并且其大腦在結(jié)構(gòu)上與人類相似。

此前，李及其同事確定了調(diào)節(jié)基礎(chǔ)嘆息的神經(jīng)元和通路。在這項(xiàng)最新研究中，研究人員追蹤了這些所謂的 NMB 神經(jīng)元(表達(dá)神經(jīng)調(diào)節(jié)素 B 的神經(jīng)元的縮寫)，以了解它們在小鼠處于壓力下時(shí)接收到的信號，并發(fā)現(xiàn)了十幾個(gè)前腦區(qū)域，這些區(qū)域?qū)⒅苯虞斎氚l(fā)送到嘆息控制中心。

當(dāng)老鼠被限制在一個(gè)狹小的空間內(nèi)，引發(fā)類似幽閉恐懼癥的狀態(tài)時(shí)，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(gè)前腦區(qū)域發(fā)現(xiàn)了另一種類型的神經(jīng)元，稱為偽君子表達(dá) (HCRT) 神經(jīng)元，它們在壓力下放電并向 NMB 神經(jīng)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(jīng)元，并觀察到相同的嘆息率變化。

當(dāng)研究人員使 NMB 神經(jīng)元沉默時(shí)，小鼠的基礎(chǔ)嘆息和壓力引起的嘆息都會急劇減少。然而，當(dāng)他們只沉默 HCRT 神經(jīng)元時(shí)，只有壓力引起的嘆息減少，而基礎(chǔ)嘆息不受影響。

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