压力会损害大脑的运动中枢

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压力会损害大脑的运动中枢

压力会损害大脑的运动中枢

压力似乎对运动学习有负面影响,至少在小鼠身上是这样。这是波恩大学最近的一项研究得出的结论。

压力会损害大脑的运动中枢

波恩大学3月8日消息
根据这项研究,啮齿动物的神经元在受到压力后会失去与其他神经元的一些接触。这些动物还出现了运动障碍。研究结果可能有助于早期诊断和改善与压力有关的疾病(如抑郁症)的治疗。他们还记录了压力在大脑中留下的痕迹——可能是永久的痕迹。这项研究发表在《转化精神病学》(Translational Psychiatry)杂志上。
压力会损害大脑的运动中枢
研究于2022年3月4日发表在《Translational Psychiatry》(最新影响因子:6.222)杂志上
长期承受压力的人通常会表现出运动技能的异常,比如精细运动控制能力较差。然而,这些症状是如何发生的迄今为止几乎没有研究。“我们在研究中调查了这个问题,”波恩大学(University of Bonn)生理研究所的 Valentin Stein 博士解释说。
研究人员用小鼠作为实验动物,让其中一些小鼠在有压力的环境下待上几天。与此同时,他们使用一种特殊的显微镜方法来拍摄啮齿动物的大脑。他们将注意力集中在大脑皮层中负责运动控制和学习新动作的部分。
波恩大学医院精神病学和心理治疗系的医生 Anne-Kathrin Gellner 博士说:“用我们的方法,可以在不同的时间点观察到一个或同一个神经元。因此,我们可以看到它是否以及如何随着压力而变化。”
压力会损害大脑的运动中枢
Valentin Stein 教授(左)和 Anne-Kathrin Gellner 博士(右)在实验室

压力大的小鼠会失去突触

事实上,研究人员发现了一个明显的特征:在紧张的情况下,研究中的小鼠神经元失去了一些突触,这些突触是与其他神经细胞的接触。在学习过程中,通常会形成新的突触或现有的突触得到加强。相反,压力大的啮齿动物失去了高达 15% 的突触。
与此同时,这些动物出现了运动学习障碍。例如,它们必须试着用一只爪子抓住食物颗粒,然后把它送到嘴里。在野外,小鼠用两只爪子来做这件事,所以它们必须重新学习这项技能。5 天后,非压力对照组的成功率达到 30% 。然而,压力大的啮齿动物每十次尝试中只有一次能成功拿到食物。
小鼠对压力的敏感度各不相同。其中的一些小鼠在几天的压力之后几乎不会出现任何异常,它们被认为是有弹性的。令人惊讶的是,这些强壮的动物在学习用一只爪子抓东西时,与它们更敏感的同伴有相似的困难。Valentin Stein 教授希望:“因此,运动测试可能非常适合在其他症状显现之前检测出与压力有关的疾病,如抑郁症。”
压力会损害大脑的运动中枢
压力大的小鼠神经元会失去突触

即使是适应力强的动物也不能免疫

此外,即使在有弹性的动物中,突触的数量在应激事件后也会减少。然而,与那些对压力敏感的动物不同的是,受影响的神经元恢复了:一个半星期后,突触的数量再次与压力事件发生前相似,与没有压力的对照组动物相似。“然而,如果心理压力太长或太频繁的话,很可能也会在他们身上留下永久的痕迹,”同时也是跨学科研究领域(TRA) “生活与健康”成员的 Stein 担心地说。
研究人员还发现了触发突触缺失的原因:啮齿动物大脑中某些免疫细胞,即小胶质细胞被激活。它们属于所谓的吞噬细胞,可以消化病原体或有缺陷的细胞。它们有可能被压力“激活”,然后攻击接触点。
研究小组还检查了冲洗大脑和脊髓周围的液体(脑脊液)。他们发现,在神经退行性疾病如帕金森病或阿尔茨海默病中,通常可以检测到某些蛋白质。“因此,我们相信,与压力有关的精神疾病,如抑郁症,也与神经元的退化有关,” Gellner 博士说,“因此,孩子们越来越多地接触到长期的压力,可能会对大脑造成严重的损害。”
压力会损害大脑的运动中枢
波恩大学医院精神病学和心理治疗系、波茨坦大学营养研究所、生物化学和分子生物学研究所、分子精神病学研究所和生理学研究所(波恩大学)都参与了这项研究。Anne-Kathrin Gellner 博士得到了医学院BONFOR项目的支持。
Source:
University of Bonn
Stress damages the movement centers in the brain
Reference:
Anne-Kathrin Gellner, Aileen Sitter, Michal Rackiewicz, Marc Sylvester, Alexandra Philipsen, Andreas Zimmer and Valentin Stein: Stress vulnerability shapes disruption of motor cortical neuroplasticity. Translational Psychiatry, DOI: 10.1038/s41398-022-01855-8.
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