當(dāng)代年輕人熬夜已成為常態(tài),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(chǎn)生負(fù)面影響,但今年6月發(fā)表在《PNAS》的一項研究發(fā)現(xiàn)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接,從而改善某些人的情緒,包括那些患有嚴(yán)重抑郁癥的人。
近日,來自西北大學(xué)的一項研究發(fā)現(xiàn),短暫的熬夜能夠緩解幾天的抑郁情緒。研究小組發(fā)現(xiàn),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——實際上是重新連接大腦,以在接下來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。
來源:https://doi.org/10.1016/j.neuron.2023.10.002
隨著社會節(jié)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(tài)是抑郁癥,其特征是悲傷和對活動失去興趣,以及躁狂癥,表現(xiàn)為情緒高漲和過度活動,損害認(rèn)知功能。睡眠和晝夜節(jié)律的改變是情感障礙的常見特征,此外,對睡眠和晝夜節(jié)律的控制通常會導(dǎo)致動物模型中情感狀態(tài)的變化。
睡眠剝奪 (SD) 和時間生物學(xué)治療可以逆轉(zhuǎn)抑郁發(fā)作,有研究表明睡眠不足會導(dǎo)致情感狀態(tài)的整體轉(zhuǎn)變。SD引起的情感狀態(tài)變化已在多個物種中得到驗證。
多巴胺能系統(tǒng)的變化廣泛涉及情感障礙和睡眠調(diào)節(jié),多巴胺能神經(jīng)元活動和釋放能夠動態(tài)調(diào)節(jié)睡眠階段。本研究中作者描述了一個調(diào)控框架,其中多巴胺能通路介導(dǎo)由小鼠急性睡眠缺失生理誘導(dǎo)的情感狀態(tài)轉(zhuǎn)變,而沒有與人類雙相情感障礙相關(guān)的遺傳或藥理學(xué)擾動。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(zhuǎn)換中的功能,其特征是多個行為領(lǐng)域的活動增強和抑郁樣行為減少。與情感狀態(tài)轉(zhuǎn)換相關(guān)的增強可塑性的光學(xué)介導(dǎo)分解揭示了一種依賴于 DA 的可塑性機制,可維持急性睡眠不足的抗抑郁作用。
研究人員開發(fā)了一種混合睡眠剝奪裝置,結(jié)合了傳統(tǒng)花盆和旋轉(zhuǎn)梁方法,可以自動擾亂小鼠的睡眠,而不需要持續(xù)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(jié)果表明,與家庭籠子對照相比,睡眠剝奪設(shè)備中的非快速眼動 (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 小時后,小鼠表現(xiàn)出運動活動升高,表達(dá)攻擊行為的小鼠比例增加(22/25),導(dǎo)致攻擊行為持續(xù)時間的總體分布發(fā)生變化。睡眠剝奪后,花在社交互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郁樣狀態(tài)下情感轉(zhuǎn)變的影響,研究人員使用習(xí)得性無助 (LH) 模型,在先前經(jīng)歷過急性 SD 誘發(fā)的動物中,測試了急性 SD 對壓力誘發(fā)的厭惡性學(xué)習(xí)和快感缺失的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn),LH誘導(dǎo)的厭惡性學(xué)習(xí)被急性 12 小時長的 SD 迅速而持久地逆轉(zhuǎn)。
多巴胺能系統(tǒng)的變化廣泛涉及情感障礙和睡眠調(diào)節(jié)。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,檢查了大腦中負(fù)責(zé)多巴胺釋放的四個區(qū)域:內(nèi)側(cè)前額葉皮層 (mPFC)、伏隔核 (NAc)、下丘腦區(qū) (HA) 和背側(cè)紋狀體 (dStr)。在監(jiān)測急性睡眠不足后這些區(qū)域的多巴胺釋放情況后,研究人員發(fā)現(xiàn)這四個區(qū)域中的三個,即前額皮質(zhì)、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(shù)行為(例如多動和性欲增加)在急性睡眠不足后的幾個小時內(nèi)消失,但抗抑郁作用持續(xù)了幾天。這表明前額皮質(zhì)的突觸可塑性可能會增強。
當(dāng)研究人員檢查單個神經(jīng)元時,他們發(fā)現(xiàn)了這一點。前額葉皮質(zhì)中的神經(jīng)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征,會隨著大腦活動而變化。當(dāng)研究人員使用基因編碼工具分解突觸時,它逆轉(zhuǎn)了抗抑郁作用。
總之,該研究揭示了特定大腦區(qū)域中多巴胺釋放的增加介導(dǎo)了情感狀態(tài)轉(zhuǎn)變中的明顯行為變化。急性睡眠不足會導(dǎo)致內(nèi)側(cè)前額葉皮質(zhì)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(xué)介導(dǎo)的增強可塑性分解則逆轉(zhuǎn)了睡眠剝奪對習(xí)得性無助的抗抑郁作用。這些發(fā)現(xiàn)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(tài)轉(zhuǎn)變。
盡管如此,我們也不要為了緩解抑郁情緒而通宵達(dá)旦,抗抑郁最 好的方式是配合藥物治療以及多運動多散步!
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