移动版 | 网站地图 | 联系我们 | 所长信箱 | English | 中国科学院
 
首 页 机构概况 机构设置 研究成果 研究队伍 博士后 研究生教育 所级中心 合作交流 科学传播 创新文化 党群园地 信息公开
科学传播
科普动态
科普文章
科普专题
科学图片
科普场馆
科学难题
精彩短片
现在位置:首页 > 科学传播 > 科普文章
愤怒&抑郁!背后的罪魁祸首究竟是谁?
  发布日期:2018-04-02  |  来源:动物生态与保护生物学院重点实验室  |      

  喜怒哀乐,人之常情,这些感情可以带来强大的杀伤力,比如单凭“天子之怒”就可“伏尸百万,流血千里”。而“抑郁”也不含糊,据世界卫生组织统计全球每20个人中就有一个抑郁症患者!

  那么愤怒和抑郁究竟是咋回事,谁是这一切幕后的操手?科学家通过研究小白鼠,已经有了一些结论。

愤怒与抑郁(图片来源于网络) 

  愤怒:我的地盘必须听我的! 

  愤怒似乎更多地产生在雄性动物种身上,不仅人类世界,但凡高等雄性动物大多会“怒”。“怒”在动物里面更多地表现为领域行为,而领域行为在雄性身上表现比较明显。

  何为领域行为?

  生态学家对领域一词曾有过各种解释, 如“领域是受动物所保卫的一个区域”,“领域是动物的一个排他性独占区”,“领域是不允许竞争对手闯入的一块禁地”等等。但有些生态学家对领域的解释则不那么严格,认为只要动物之间(个体之间或群体之间)所间隔的距离大于它们在随机占有适宜生境时所间隔的距离,就可以认为是占有领域。

  领域行为,简单说就是动物占有的生存空间,允许自己或者家庭成员活动,其他“人”不准进来。你若不听,硬要闯入,它便会“怒”。很多动物的愤怒表现不一样:如果被激怒,川(滇)金丝猴会给你呲牙瞪眼,老虎会发出咆哮……

动物之怒(图片来源于网络) 

  美国斯坦福大学的科学家,偏偏就对这“愤怒之源”产生好奇,于是开始研究“怒从何来”。但凡研究,多数情况下要牺牲我们的小白鼠了。

  研究的结果是,科学家在小鼠的大脑中发现了引起愤怒的神经元细胞,这些神经元细胞在一个叫下丘脑腹内侧(ventromedial hypothalamus VMH)的区域聚集。这块区域可以调控荷尔蒙激素,控制恐惧、食欲、性欲。看到了没,控制食欲和性欲的区域位于大脑的同一位置,所谓“食色,性也”那是完全有科学依据的。

  VMH区域控制动物的“愤怒”,这在之前的研究就早已被证实,算不上新的发现。然而这批专家们的贡献在于“从中筛选出4000个参与愤怒的神经元细胞”。诸位看官不搞科研,不知其苦。要从8千万个细胞中筛选出4000个参与调控愤怒的细胞,无异于大海捞针啊。这实实在在是烧脑的过程,当然不仅烧人脑,还烧电脑,烧电,烧钱……

处于攻击状态的小鼠(图片来源:https://www.popsci.com/aggression-mouse-brain-nurture-nature 

  找到控制愤怒的细胞后,下面就是见证奇迹的时刻了。

  专家们发现,只要刺激到这些神经元细胞,小鼠就会发怒,就如同一个控制发怒的按钮。被激怒后的雄鼠会撕咬、驱赶进入自己“地盘”(领域)的其他雄鼠,甚至连雌鼠也咬住,即便研究人员把牙刷、尺子放进去,它也照咬不误。

  如果这些被激怒的小鼠进入其他小鼠的地盘,会怎样呢?科学家又进行了两组实验:

  实验1

  把一只单独生活的小鼠激怒之后,丢进关着其他小鼠的笼子。结果它怒气冲天,进来之后反客为主,对别的小鼠又是撕咬又是驱赶。把“主人”鼠吓一跳。因为在小鼠的世界中,在别人地盘撒野的情况很少发生。

  实验2

  这只小鼠和别的小鼠生活在一起,在长期的共同生活中,建立了社群关系。同样被激怒后,外来的小鼠进入它的地盘,它依然会“怒”。而如果把它放进另一个笼子,接触到新的同伴,这只小鼠却异常地淡定,规规矩矩的!

  

社群关系(图片来源于网络) 

  这是为什么?

  这说明,社群关系会让小鼠保持冷静。建立了社群关系的小鼠,后天的学习让它明白,进入其他小鼠的领地要规规矩矩的,可以怒,但是要克制,不能表现出来,否则就会挨揍。而那些独自生活的小鼠,没有建立社群关系,不知道什么时候可以怒,什么时候不能怒,一旦受到刺激就发火。

  这些针对小鼠的研究如果可以弄清楚产生愤怒的机制,对于人类的研究同样受用。

  抑郁:大脑里的拔河赛 

  长期以来,人们认为抑郁症是心理问题,现在的研究证实,抑郁真真切切是一种脑部疾病,不可忽视。如何会发病,这要从大脑的结构说起。

  大脑中有一个叫海马体的结构,它的下方存在一个叫外侧缰核(Lateral habenula)的部位,它是大脑中的一个“反奖励中枢”,是一个“坏机构”,因为人的种种负面情绪,比如恐惧、焦虑紧张,都和它有关联。与此同时,在海马体的下方还存在一个“好机构”——单胺核团(Monoamine),它被称为“奖励中枢”,是产生快乐的地方。

  人体的精妙之处就在于动态平衡,哪一方太强都是不利的。“好机构”和“坏机构”是彼此制衡的,如果坏机构的势力太强,负面情绪就重,就抑郁了。同理,好机构过强也不行,那样容易造就一个快乐的250。这两个机构平日里是如何运作的?

图中描绘了外侧缰核(图中绿色示意部分)与两种情绪状态下的大鼠

(图片来源于http://www.bioon.com/biology/Class18/580933.shtml 

  中国浙江大学的胡海岚团队在2018年揭示了外侧缰核的一种特殊放电方式,弄清楚了抑郁产生的机制

  平日里“奖励中枢”(reward centres)和“反奖励中枢”(anti-reward center)都是通过放电来发号施令,控制情绪的。一般情况下,这两大机构都是单次放电,好比两人打仗,装备是半自动步枪,势均力敌。由于种种原因,“反奖励中枢”突然升级了装备,拥有了重机枪。这样“反奖励中枢”不再单次放电,而改为“簇状放电”,那么“奖励中枢”就没得玩了。结果便是负面占据了主导,抑郁产生了。

抑郁的产生及治疗(图片来源于浙江大学神经科学研究中心网站) 

  这个研究同样离不开小白鼠的无私奉献。科学家是通过对比正常小白鼠和抑郁小白鼠大脑区域的反应得出上述发现的。

  正常小白鼠好找,如何找到抑郁的小白鼠?这时就要对小白鼠进行“强迫游泳”实验了:把几只小白鼠同时丢进水里,正常的小白鼠会拼命挣扎,表现出强烈的求生欲望。而那些抑郁的小白鼠则表现出“行为绝望”——瞬间放弃,进入悬浮不动的状态。

  科学家们接下来通过光遗传学技术,诱发小鼠外侧缰核的簇状放电,相当于给“反奖励中枢”发高级装备。然后再把小白鼠丢进水中,于是上次还在求生挣扎的小白鼠,立即生无可恋。

  那么有没有一种药物可以缓解或者治愈抑郁? 

  当然有。

  外侧缰核的簇状放电依赖于大脑中最主要的兴奋性递质谷氨酸受体(NMDAR)。如果有一种物质能够阻断外侧缰核放大招——开启簇电模式,杀杀“坏机构”的气焰,此消彼长,它的对头“好机构”就会发出作用,抑郁就可以减轻了。

  有一种药物——氯胺酮,可以通过阻断外侧缰核的簇状放电发挥作用,帮助“奖励中枢”对付“反奖励中枢”,进而减轻抑郁。但是,这里也面临一大风险,那就是氯胺酮也是K粉的主要原料!不过,发明氯胺酮药物在先,弄懂其作用机制在后。也就是说,之前给抑郁症病人吃这种药物的时候,只知道管用,至于为啥管用,其实并不完全明白(科学家并不是制毒犯啊!)。  

  氯胺酮(图片来源:https://baike.baidu.com/) 

  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。科学家仍然在寻找和设计更为安全有效的抗抑郁药物。目前在研究中,科学家又发现了多个崭新的药物靶点,希望研制出更好的药物。

  说了这么多,还是熬点鸡汤补补脑:脾气不好的同学,多多参加社会活动,后天的学习可以抑制愤怒;感觉心情抑郁的同学多做些快乐的事情,大脑中的“奖励中枢”占据了上风,大脑中的“反奖励中枢”就没法嘚瑟了,抑郁就有望缓解啦。

  参考文献: 

  [1]https://www.popsci.com/aggression-mouse-brain-nurture-nature 

  [2]Yang, Y., Cui, Y., Sang, K., Dong, Y., Ni, Z., Ma, S., & Hu, H. (2018). Ketamine blocks bursting in the lateral habenula to rapidly relieve depression. Nature, 554(7692), 317. 

  作者:动物所 赵序茅

  注:本文首发于科学大院公众号


附件下载
 
  Copyright © 1995-2018 中国科学院动物研究所 版权所有
备案序号:京ICP备05064604号 文保网安备案号:1101050062
地址:北京市朝阳区北辰西路1号院5号 邮编:100101
电子邮件: ioz@ioz.ac.cn, 电话: 10-64807098, 传真: 10-64807099