焦虑症已成为全球公共卫生问题,患者数量持续增加。然而焦虑症的神经生物学基础仍不明确,现有治疗手段效果有限。如何从分子和细胞层面理解焦虑的发生机制,是神经科学的重要课题。 浙江中医药大学陈忠教授、汪仪研究员团队通过创新实验,在国际权威期刊发表研究论文,揭示了焦虑的关键调控机制。研究发现,面临焦虑刺激时,腹侧海马CA1区会出现组胺释放。此发现意义重大,因为腹侧海马CA1区是情绪记忆的关键脑区,其神经活动与焦虑程度直接对应的。通过光纤传感技术对小鼠的精细监测表明,组胺信号升高与环境致焦虑程度直接相关,与动物的运动状态和空间位置无关。在慢性社交挫败应激实验中,小鼠遭受攻击时腹侧海马CA1区组胺信号急剧升高,继续验证了这一规律。 神经环路追踪研究表明,下丘脑组胺能神经元与腹侧海马CA1区存在功能连接。通过光遗传学技术,研究人员发现抑制这条神经环路会引发焦虑样行为,激活该环路则能显著缓解焦虑。这说明该组胺能神经环路具有双向调节焦虑的功能,为理解焦虑的神经基础提供了直接证据。 研究的关键发现在于星形胶质细胞H3受体的作用机制。星形胶质细胞是大脑中数量最多的胶质细胞,能调节神经元活动和释放神经递质。研究表明,H3受体激动剂能促进星形胶质细胞释放GABA,而H3受体拮抗剂则阻断这一效应。在体实验证实,腹侧海马CA1区星形胶质细胞的H3受体激活对焦虑相关的GABA释放至关重要。作为中枢神经系统的主要抑制性神经递质,GABA通过抑制海马兴奋性神经元的活动来发挥抗焦虑作用。 研究还发现了适应性调节现象。在慢性应激条件下,星形胶质细胞H3受体会适应性上调,进一步增强该受体信号,从而有效减轻焦虑。相反,特异性敲除星形胶质细胞H3受体会削弱机体对焦虑情境的反应性,但通过抑制GABA信号传导反而加剧焦虑。这些现象揭示了神经系统的复杂调节机制。 这项研究具有重要的临床意义。首先,它为焦虑症的药物开发提供了新的靶点,针对星形胶质细胞H3受体的选择性激动剂可能成为新一代抗焦虑药物。其次,研究成果有助于解释为什么某些患者对现有抗焦虑药物反应不佳,为个体化治疗提供了理论基础。再次,该研究揭示了胶质细胞在情绪调节中的核心作用,改变了神经科学研究长期过度关注神经元而忽视胶质细胞的局面。
压力难以避免,但对其生物学机制的认识可以不断深化。该研究表明,焦虑并非单一神经元活动的结果,而是神经环路、化学信号与胶质细胞共同参与的系统性反应。未来围绕关键脑区与细胞类型开展更精细的机制研究与靶点验证,有望为心理健康问题提供更坚实的科学支撑与更有效的干预手段。