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老鼠和精神健康:新的老鼠研究可能帮助我们理解抑郁症、精神分裂症和其他精神疾病

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150多年来,研究人员一直用实验室老鼠来研究人类身上发生的各种身体疾病和状况,部分原因是啮齿动物身体的变化相对容易控制和研究。

老鼠和精神健康:新的老鼠研究可能帮助我们理解抑郁症、精神分裂症和其他精神疾病然而,用老鼠来研究精神状况更具挑战性,因为老鼠的大脑不会经历一些人类特有的精神疾病,因为老鼠不能报告自己的症状,也不能告诉我们它们正在经历什么。

然而,现在,新的研究揭示了一些关于人类精神疾病的重要见解,包括抑郁症、精神分裂症和精神病。

抑郁症和大脑与肠道的联系

根据最近的研究,抑郁症并不全在你的大脑中。它不仅是一种非常真实的精神障碍,它可能根本不是源自你的大脑,而是你的直觉。

在过去的几年里,科学家们越来越多地专注于肠道以及生活在那里的微生物,它们是人类健康的重要因素。肠道中的细菌失衡已经与癌症、自闭症、帕金森氏症和许多其他疾病有关。

现在,弗吉尼亚大学的一项新研究发现了另一种与大脑有关的联系:酸奶中常见的一种有益细菌可以帮助缓解小鼠的抑郁症状。

研究人员将几组老鼠置于不同的压力源下,直到这些老鼠开始表现出“绝望行为”。然后,他们收集并分析了应激小鼠的粪便样本。

所有样本的乳酸杆菌含量都显著下降,而酸奶中也有这种微生物。通过在老鼠的饮食中添加乳酸菌,研究人员能够消除它们的压力行为。

抑郁和炎症

伦敦帝国理工学院(Imperial College London)和南卡罗莱纳大学(University of South Carolina)的研究人员发现了抑郁症的一个新罪魁祸首:炎症。

炎症会产生组胺,促使身体问题区域充满免疫细胞。虽然这种机制有助于对抗感染,但长期炎症会引发抑郁和其他一系列问题。

不仅有炎症和抑郁之间的联系,研究人员发现,患有抑郁和严重的炎症反应不太可能选择性5 -羟色胺再摄取抑制剂(SSRIs),最常用的多种抗抑郁药物,工作通过增加大脑中的血清素的水平。

为了测试炎症和血清素之间的联系,研究人员给一组老鼠注射了一种引起炎症的毒素,给对照组注射了生理盐水。注射毒素的老鼠大脑中的血清素水平在注射后的几分钟内显著下降,而注射盐水的老鼠大脑中的血清素水平没有变化。

当他们更仔细地观察其影响时,他们发现由毒素引发的炎症反过来促进小鼠大脑中组胺的释放,而组胺抑制了血清素的释放。

为了对抗炎症的影响,小鼠被注射了SSRIs,但他们并没有提高受毒素影响小鼠的血清素水平。因为人类的大脑也有一些与5 -羟色胺相关的功能,这一发现可能有助于通过测量人类大脑中的5 -羟色胺和组胺来诊断和治疗抑郁症。

理解幻觉

最近,对小鼠进行的有关幻觉的研究,为将幻觉列为症状之一的精神疾病(包括精神分裂症和精神病)提供了一些线索。

根据4月2日发表在科学华盛顿大学圣路易斯分校医学院(Washington University School of Medicine in St. Louis)的研究人员开发了一种诱导老鼠产生声音幻觉的技术,这可能有助于科学家了解与精神分裂症和其他导致幻觉的疾病有关的大脑回路。

因为老鼠不能让研究人员知道它们什么时候产生了幻觉,所以研究小组想出了一种方法来检测老鼠什么时候感知到了不存在的东西。他们设计了一个游戏,让老鼠在不同程度的背景噪音中尝试探测特定的声音,并训练它们在听到声音时期待奖励。

最终,这些老鼠非常努力地试图听到声音,以至于有时它们“听到”了实际上并不存在的声音。因为众所周知,当人们期待看到或听到什么东西时,他们产生幻觉的频率更高,研究人员提高了预期声音的频率,这导致老鼠出现更多的假警报。

这些类似幻觉的错误感知的特征是大脑化学物质多巴胺的增加,这对研究人员来说是有意义的,因为多巴胺已经与幻觉有关,而一些精神分裂症药物阻断了多巴胺的作用。

该团队在更好地理解多巴胺是如何与幻觉联系,以及多巴胺如何影响围绕幻觉的大脑过程方面取得了成功,这可能会为以幻觉为特征的精神疾病,如精神分裂症和其他精神疾病,带来新的治疗方法。

精神分裂症,自闭症和丘脑

许多精神障碍都有类似的症状,比如幻觉、注意力缺陷、认知障碍和学习障碍,所以找到一种治疗单一症状的方法可能会导致多种疾病的潜在治疗方法。

现在,麻省理工学院的一项新研究发现了一些自闭症和精神分裂症患者认知障碍的常见原因。通过对老鼠的研究,研究人员在丘脑的一个神经回路中发现了类似的功能障碍,丘脑在记忆形成和学习等认知任务中起着关键作用。功能障碍是由某些基因的缺失或突变引起的。

其中一种基因是Ptchd1,这是一种携带x基因的基因,缺失该基因会导致男孩的注意力缺陷、多动症、攻击性、智力残疾和自闭症谱系障碍。

研究人员发现,Ptchd1缺失会影响丘脑的两个特定区域——前背丘脑(AD)和前腹丘脑(AV)。AD和AV丘脑区域和脾后皮层(RSC)之间的回路负责不同类型的记忆形成。

当它们抑制小鼠Ptchd1的表达时,研究人员发现记忆编码显著下降。他们对另外四个基因重复了这个实验,其中一个与自闭症有关,另外三个在精神分裂症患者中很常见,发现了同样的记忆障碍。

这一发现可能导致针对特定丘脑回路的新治疗方法的开发,这可能对几种不同类型的大脑疾病有效。


随着科学对老鼠大脑和行为如何揭示人类精神疾病的理解不断加深,研究人员乐观地认为,他们对老鼠的研究将为人类更好的精神健康铺平道路。

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