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00002版:【国家科学技术奖专版】

破解大脑密码,打响抑郁症阻击战

图为胡海岚教授团队分享项目进展

  本报讯 全球有超过3亿人受到抑郁症的困扰,抑郁症甚至已经超越了癌症和心脏病,成为了全球疾病负担排名第一的病种。但至今我们仍然对于抑郁症的发生机制不甚了解。浙江大学医学院胡海岚教授团队长期从事情感与社会行为的神经机制研究,在十余年的科技攻关中,取得了系统性重大原创成果,为最终战胜抑郁症带来了曙光。

  昨日,由胡海岚领衔的“负性情绪和社会竞争导致抑郁症的脑机制研究”项目获国家自然科学奖二等奖。

  按传统理论,目前的抗抑郁药物主要通过提高全脑单胺类递质的浓度也就是让奖赏中心变得更强大对抗抑郁症,但这类药物虽然可以在几小时内就将病人脑内的单胺类递质水平恢复到正常,但病人情绪改善往往要到几周之后,而且疗效有限。

  胡海岚团队绕开从遗传到病理这一传统思路所带来的复杂性,结合组学筛选策略,直击控制抑郁表型的关键环路与分子。他们将目光聚焦于大脑皮层下的一个小核团——外侧缰核。

  胡海岚团队发现,在抑郁症小鼠模型中,外侧缰核神经元的放电方式发生了显著的变化。“正常小鼠的放电模式是单次放电,而抑郁症小鼠呈现出了更多的簇状放电行为,就像霰弹枪变成了机关枪。”胡海岚说,这种放大的信号使得反奖赏中心的威力大大增强,完全压制住了奖赏中心里面的多巴胺神经元,进而导致了小鼠快感缺失和行为绝望的抑郁症核心症状。这项研究在国际上首次建立了缰核的神经元活动与抑郁情绪的分子联系。

  “这一系列研究阐明了氯胺酮快速抗抑郁的全新脑机制——即氯胺酮可以通过阻断外侧缰核的簇状放电,进而解除对奖赏中心的过度抑制,最终产生快速抗抑郁的疗效。”胡海岚说。

  然而氯胺酮作为一种毒品,在临床上作为抗抑郁药物使用还有很大局限,必须另寻他方。

  通过一系列工作,胡海岚团队提出了缰核簇状放电导致抑郁的新理论,改写了抑郁症核心机制上传统的抗抑郁假说,也为临床治疗提出了多个可成药的抗抑郁的新分子靶点。2018年,这一系列研究工作以两篇长文的形式在国际顶级期刊《自然》上同期发表,还入选中国科学十大进展和ESI高被引论文。

  此外,胡海岚团队巧妙设计了一个狭路相逢勇者胜的钻管测试。在一段只能让一只小鼠通过的玻璃管道中,两只小鼠相遇,优势者会将对方推出管道。一群小鼠经过两两竞争,等级高低便一目了然。利用在体电生理技术,团队发现小鼠在努力推挤时,前额叶皮层的神经元会有强烈的发放。同时,团队利用激光精准激活前额叶皮层短短几秒钟之后,原先退缩的低等级小鼠就开始推挤反击,表现出之前从来没有的竞争力。

  在照光结束之后,团队还发现了效应的持续性:低等级小鼠在连赢6次之后,都在之后的测试中保持了新获得的高阶地位。这个现象体现了社会心理学上著名的“胜利者效应”,通俗地说就是“先前的胜利经历,会让之后的胜利变得更加容易”。

  通过在小鼠模型中建立的研究体系,对于深入研究人类社会中调节的神经机制、理解相关疾病具有重要意义。近年来,来自美国哈佛大学和麻省理工学院的多篇《自然》论文采用团队建立的行为范式,进一步验证了前额叶皮层在社会竞争中的功能。

  十数年的精耕细作,胡海岚团队在情绪及社会行为的神经编码和调控机制等方面开展了系统的研究,并取得了具有国际影响力的重要成果。团队通过将抑郁产生的机制精确定位到脑区、环路、细胞的活化方式和分子,突破了人们对于精神疾病的认知,开拓了社会竞争脑机制的新研究领域,对创新相关疾病的治疗策略具有重要意义。

  通讯员 吴雅兰 本报记者 李伟民


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