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睡前刷手機容易抑郁?薛天/趙歡團隊揭示夜間藍光“致郁”的神經機制

2020-06-09

  臨睡前,你通常做些什么?如果總是長時間看電視或是盯著電腦、手機,那么下面這項剛剛在線發表于《自然-神經科學》上的研究論文或許會給你一些健康提醒。 由中國科學技術大學的薛天教授與合肥學院的趙歡博士領銜的一支研究團隊發現,增加夜間的藍光光照,會影響大腦特定的神經環路,從而引起抑郁相關的癥狀。 

  

 

  科學家們在論文中指出,光照影響著哺乳動物的各種生理功能,包括情緒。一方面,不少研究顯示白天適量曬太陽能提升情緒,采用光療補充光照,可以緩解抑郁患者的癥狀;另一方面,夜間來自光污染或電子設備的過度光照,被認為有引起抑郁癥狀的風險。 小鼠的晝夜喜好雖然與人類相反,但它們的行為同樣受到每日光照變化和晝夜節律的影響。研究小組首先設計實驗驗證了這一點。 

  

 

  ▲實驗設計示意圖:實驗組的小鼠在夜間增加藍光照射(LAN),然后觀察它們的行為變化 

  他們在連續3周的時間內,每天晚上用藍光照射小鼠2小時。增加夜間照明后,小鼠的晝夜節律沒有被改變,但漸漸出現了一些異樣的行為。比如,當被迫游泳時,它一副愛動不動的放棄狀態;面對糖水,偏嗜度下降了——快樂水不快樂了!由于這些行為與人類抑郁行為有一定相似性,科學家們將其定義為抑郁樣行為。 不僅如此,取消每晚的藍光照射后,小鼠也沒有馬上恢復,抑郁樣行為仍然持續了長達3周的時間。 

  

  ▲強迫游泳實驗和糖水偏好實驗的結果顯示,小鼠在連續一段時間夜晚暴露于藍光后行為發生了改變 

  那么,夜間增加的光照為什么會引起抑郁樣行為呢?接下來,這支研究團隊利用神經示蹤工具,找到一條特殊的神經環路,進而揭示了現象背后可能的神經機制。 

  具體來說,這條神經環路起始于視網膜,其中分布著一類神經節細胞(簡稱為ipRGC),它們表達與調節生物鐘有關的一種蛋白。這些細胞對光有敏感性,它們被光激活后,將信號發送到腦中一個叫外側韁核的核團背側(dorsal perihabenular nucleus,簡稱dpHb),那里的一部分神經細胞繼而投射到伏隔核(NAc)。而這兩個腦區與抑郁癥狀關系密切。其中,外側韁核常被稱為大腦的反獎勵中樞,介導了許多負面情緒,它的過度活躍會誘發抑郁樣行為;伏隔核則與快感很有關系,參與抑郁癥的形成。 

  當研究人員在小鼠腦中阻斷外側韁核與伏隔核這兩處之間的神經連接,可以防止夜間光照誘導產生抑郁樣行為,說明這條神經環路起了重要的作用。 

  ▲研究者提出了夜間增加光照引起抑郁樣行為的一條神經通路 

  有人可能要問了,既然這條神經環路會被光照激活,那白天怎么辦呢?研究作者比較后發現,夜間光照對這條神經環路的激活強度遠超過白天光照,這可能解釋了為何白天光照并未導致行為變化。 

  在論文的討論環節,科學家們也指出,這一發現是不是能推斷到人類身上還需要謹慎思考,畢竟小鼠實驗有其局限性,比如小鼠本身比較討厭光照,因此對光照的負面情緒可能額外強一些。而且,不偏愛糖水等行為也可能由其他原因引起,與人類真正的抑郁未必相同。 不過,作者總結說,要認識夜間增加的光照對情緒有什么影響,找出夜間光照影響大腦的神經通路是第一步。如果光照在人體中激活的是相同的神經環路,這些結果也許有助于解釋過度夜間光照如何影響人類,為何與抑郁癥狀相關。事實上,就在前不久科學家們也在人類的視網膜里找到了ipRGC神經節細胞,也就是這條神經環路的第一站。 

  

  隨著工業和科技的進步,夜間照明越來越普遍,很多人生活在不夜城的霓虹燈下,到了景觀燈熄滅的深夜,回到家中又繼續與電子設備發出的藍光相伴。然而,人類在數百萬年的演化過程中適應了晝夜變化的光照,當夜間光照過度,我們的健康和情緒或許正悄然受到負面影響。 

  

   (來源:學術經緯) 

  原文出處:An, K., Zhao, H., Miao, Y. et al. A circadian rhythm-gated subcortical pathway for nighttime-light-induced depressive-like behaviors in mice. Nat Neurosci (2020). https://doi.org/10.1038/s41593-020-0640-8 

  鏈接:https://www.nature.com/articles/s41593-020-0640-8#citeas 

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