當代年輕人熬夜已成為常態(tài),通宵熬夜的人可能會(huì )熟悉那種“疲憊不堪”的感覺(jué)。身體可能會(huì )精疲力竭,但大腦卻會(huì )感到緊張、過(guò)度活躍,甚至頭暈。
睡眠不足通常會(huì )對情緒產(chǎn)生負面影響,但今年6月發(fā)表在《PNAS》的一項研究發(fā)現了一種矛盾的影響。研究表明,一晚的失眠會(huì )增加大腦中杏仁核和前扣帶皮層之間的連接,從而改善某些人的情緒,包括那些患有嚴重抑郁癥的人。
近日,來(lái)自西北大學(xué)的一項研究發(fā)現,短暫的熬夜能夠緩解幾天的抑郁情緒。研究小組發(fā)現,在急性睡眠不足期間,不僅多巴胺(DA)釋放增加,突觸可塑性也增強——實(shí)際上是重新連接大腦,以在接下來(lái)的幾天里保持活躍的情緒。該研究題為“Dopamine pathways mediating affective state transitions after sleep loss”,發(fā)表在Neuron雜志。
來(lái)源:https://doi.org/10.1016/j.neuron.2023.10.002
隨著(zhù)社會(huì )節奏的加快,患有情感障礙的人越來(lái)越多,主要的情感障礙狀態(tài)是抑郁癥,其特征是悲傷和對活動(dòng)失去興趣,以及躁狂癥,表現為情緒高漲和過(guò)度活動(dòng),損害認知功能。睡眠和晝夜節律的改變是情感障礙的常見(jiàn)特征,此外,對睡眠和晝夜節律的控制通常會(huì )導致動(dòng)物模型中情感狀態(tài)的變化。
睡眠剝奪 (SD) 和時(shí)間生物學(xué)治療可以逆轉抑郁發(fā)作,有研究表明睡眠不足會(huì )導致情感狀態(tài)的整體轉變。SD引起的情感狀態(tài)變化已在多個(gè)物種中得到驗證。
多巴胺能系統的變化廣泛涉及情感障礙和睡眠調節,多巴胺能神經(jīng)元活動(dòng)和釋放能夠動(dòng)態(tài)調節睡眠階段。本研究中作者描述了一個(gè)調控框架,其中多巴胺能通路介導由小鼠急性睡眠缺失生理誘導的情感狀態(tài)轉變,而沒(méi)有與人類(lèi)雙相情感障礙相關(guān)的遺傳或藥理學(xué)擾動(dòng)。使用行為、遺傳靶向和投射特異性化學(xué)遺傳學(xué)操作,研究人員剖析了多巴胺(DA)神經(jīng)元不同亞群在狀態(tài)轉換中的功能,其特征是多個(gè)行為領(lǐng)域的活動(dòng)增強和抑郁樣行為減少。與情感狀態(tài)轉換相關(guān)的增強可塑性的光學(xué)介導分解揭示了一種依賴(lài)于 DA 的可塑性機制,可維持急性睡眠不足的抗抑郁作用。
研究人員開(kāi)發(fā)了一種混合睡眠剝奪裝置,結合了傳統花盆和旋轉梁方法,可以自動(dòng)擾亂小鼠的睡眠,而不需要持續運動(dòng)。研究人員使用腦電圖和肌電圖 (EEG/EMG) 記錄驗證了這種混合睡眠剝奪方法的有效性,結果表明,與家庭籠子對照相比,睡眠剝奪設備中的非快速眼動(dòng) (NREM) 和快速眼動(dòng) (REM) 睡眠顯著(zhù)減少。
與基線(xiàn)相比,急性睡眠剝奪12 小時(shí)后,小鼠表現出運動(dòng)活動(dòng)升高,表達攻擊行為的小鼠比例增加(22/25),導致攻擊行為持續時(shí)間的總體分布發(fā)生變化。睡眠剝奪后,花在社交互動(dòng)和針對男性入侵者的攻擊行為上的時(shí)間顯著(zhù)增加。
來(lái)源:https://doi.org/10.1016/j.neuron.2023.10.002
為了確定急性睡眠不足對抑郁樣狀態(tài)下情感轉變的影響,研究人員使用習得性無(wú)助 (LH) 模型,在先前經(jīng)歷過(guò)急性 SD 誘發(fā)的動(dòng)物中,測試了急性 SD 對壓力誘發(fā)的厭惡性學(xué)習和快感缺失的影響。結果發(fā)現,LH誘導的厭惡性學(xué)習被急性 12 小時(shí)長(cháng)的 SD 迅速而持久地逆轉。
多巴胺能系統的變化廣泛涉及情感障礙和睡眠調節。在他們的研究中,研究人員使用光學(xué)和基因編碼工具測量了多巴胺神經(jīng)元的活動(dòng),檢查了大腦中負責多巴胺釋放的四個(gè)區域:內側前額葉皮層 (mPFC)、伏隔核 (NAc)、下丘腦區 (HA) 和背側紋狀體 (dStr)。在監測急性睡眠不足后這些區域的多巴胺釋放情況后,研究人員發(fā)現這四個(gè)區域中的三個(gè),即前額皮質(zhì)、伏核和下丘腦,都受到影響。
來(lái)源:https://doi.org/10.1016/j.neuron.2023.10.002
雖然大多數行為(例如多動(dòng)和性欲增加)在急性睡眠不足后的幾個(gè)小時(shí)內消失,但抗抑郁作用持續了幾天。這表明前額皮質(zhì)的突觸可塑性可能會(huì )增強。
當研究人員檢查單個(gè)神經(jīng)元時(shí),他們發(fā)現了這一點(diǎn)。前額葉皮質(zhì)中的神經(jīng)元形成了稱(chēng)為樹(shù)突棘的微小突起,這是一種高度可塑性的特征,會(huì )隨著(zhù)大腦活動(dòng)而變化。當研究人員使用基因編碼工具分解突觸時(shí),它逆轉了抗抑郁作用。
總之,該研究揭示了特定大腦區域中多巴胺釋放的增加介導了情感狀態(tài)轉變中的明顯行為變化。急性睡眠不足會(huì )導致內側前額葉皮質(zhì)中樹(shù)突棘密度的多巴胺 依賴(lài)性增強和釋放引起的樹(shù)突棘生成,而光學(xué)介導的增強可塑性分解則逆轉了睡眠剝奪對習得性無(wú)助的抗抑郁作用。這些發(fā)現表明,全腦多巴胺能通路控制著(zhù)睡眠不足引起的多模式情感狀態(tài)轉變。
盡管如此,我們也不要為了緩解抑郁情緒而通宵達旦,抗抑郁最 好的方式是配合藥物治療以及多運動(dòng)多散步!
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