當代年輕人熬夜已成為常態,通宵熬夜的人可能會熟悉那種“疲憊不堪”的感覺。身體可能會精疲力竭,但大腦卻會感到緊張、過度活躍,甚至頭暈。
睡眠不足通常會對情緒產生負面影響,但今年6月發表在《PNAS》的一項研究發現了一種矛盾的影響。研究表明,一晚的失眠會增加大腦中杏仁核和前扣帶皮層之間的連線,從而改善某些人的情緒,包括那些患有嚴重抑鬱症的人。
近日,來自西北大學的一項研究發現,短暫的熬夜能夠緩解幾天的抑鬱情緒。研究小組發現,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——實際上是重新連線大腦,以在接下來的幾天裡保持活躍的情緒。該研究題為“Dopamine pathways mediating affective state transitions after sleep loss”,發表在Neuron雜誌。
來源:https://doi.org/10.1016/j.neuron.2023.10.002
隨著社會節奏的加快,患有情感障礙的人越來越多,主要的情感障礙狀態是抑鬱症,其特徵是悲傷和對活動失去興趣,以及躁狂症,表現為情緒高漲和過度活動,損害認知功能。睡眠和晝夜節律的改變是情感障礙的常見特徵,此外,對睡眠和晝夜節律的控制通常會導致動物模型中情感狀態的變化。
睡眠剝奪 (SD) 和時間生物學治療可以逆轉抑鬱發作,有研究表明睡眠不足會導致情感狀態的整體轉變。SD引起的情感狀態變化已在多個物種中得到驗證。
多巴胺能系統的變化廣泛涉及情感障礙和睡眠調節,多巴胺能神經元活動和釋放能夠動態調節睡眠階段。本研究中作者描述了一個調控框架,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轉變,而沒有與人類雙相情感障礙相關的遺傳或藥理學擾動。使用行為、遺傳靶向和投射特異性化學遺傳學操作,研究人員剖析了多巴胺(DA)神經元不同亞群在狀態轉換中的功能,其特徵是多個行為領域的活動增強和抑鬱樣行為減少。與情感狀態轉換相關的增強可塑性的光學介導分解揭示了一種依賴於 DA 的可塑性機制,可維持急性睡眠不足的抗抑鬱作用。
研究人員開發了一種混合睡眠剝奪裝置,結合了傳統花盆和旋轉梁方法,可以自動擾亂小鼠的睡眠,而不需要持續運動。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,睡眠剝奪裝置中的非快速眼動 (NREM) 和快速眼動 (REM) 睡眠顯著減少。
與基線相比,急性睡眠剝奪12 小時後,小鼠表現出運動活動升高,表達攻擊行為的小鼠比例增加(22/25),導致攻擊行為持續時間的總體分佈發生變化。睡眠剝奪後,花在社互動動和針對男性入侵者的攻擊行為上的時間顯著增加。
來源:https://doi.org/10.1016/j.neuron.2023.10.002
為了確定急性睡眠不足對抑鬱樣狀態下情感轉變的影響,研究人員使用習得性無助 (LH) 模型,在先前經歷過急性 SD 誘發的動物中,測試了急性 SD 對壓力誘發的厭惡性學習和快感缺失的影響。結果發現,LH誘導的厭惡性學習被急性 12 小時長的 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,研究人員使用光學和基因編碼工具測量了多巴胺神經元的活動,檢查了大腦中負責多巴胺釋放的四個區域: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後這些區域的多巴胺釋放情況後,研究人員發現這四個區域中的三個,即前額皮質、伏核和下丘腦,都受到影響。
來源:https://doi.org/10.1016/j.neuron.2023.10.002
雖然大多數行為(例如多動和性慾增加)在急性睡眠不足後的幾個小時內消失,但抗抑鬱作用持續了幾天。這表明前額皮質的突觸可塑性可能會增強。
當研究人員檢查單個神經元時,他們發現了這一點。前額葉皮質中的神經元形成了稱為樹突棘的微小突起,這是一種高度可塑性的特徵,會隨著大腦活動而變化。當研究人員使用基因編碼工具分解突觸時,它逆轉了抗抑鬱作用。
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轉變中的明顯行為變化。急性睡眠不足會導致內側前額葉皮質中樹突棘密度的多巴胺 依賴性增強和釋放引起的樹突棘生成,而光學介導的增強可塑性分解則逆轉了睡眠剝奪對習得性無助的抗抑鬱作用。這些發現表明,全腦多巴胺能通路控制著睡眠不足引起的多模式情感狀態轉變。
儘管如此,我們也不要為了緩解抑鬱情緒而通宵達旦,抗抑鬱最好的方式是配合藥物治療以及多運動多散步!
來源:
1.https://www.cell.com/neuron/fulltext/S0896-6273(23)00758-4#%20
2.DOI:10.1073/pnas.2214505120
來自: 生物谷