童年被孤立影響腦部發育!紐約科學家找出社交障礙相關神經迴路

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青少年與童年時期所經歷的孤立經驗,往往在心理學上被認為會影響日後的人格發育。但在腦神經科學的角度,目前尚未有更加精確的數據能夠說服大眾,或是應用在精神疾病的治療上。Nature neuroscience 期刊的新研究找到重要神經迴路,並利用實驗調控改善社交障礙,未來可望幫助精神疾病西關研究與治療發展。

在 2020 年 8 月紐約西奈山醫學院的研究團隊終於在小鼠模型上得到了相關成果,將斷奶後的小鼠進行群聚或是獨立隔離飼養兩週時間,進行腦神經發育的比對。研究人員發現了一群位在內側前額葉皮質(medial Prefrontal Cortex, mPFC)的神經細胞在實驗組與對照組中有著發育差異,在獨立飼養的小鼠中 mPFC 區域的一小群細胞未能正常活化,並且無法將軸突伸入到丘腦腦室後旁側(posterior paraventricular thalamus, pPVT)。

由童年孤立造成的 mPFC→pPVT 迴路發育受損導致了後續小鼠社交行為能力低下,但並不影響小鼠的獎賞學習(rewarding food preference)或是焦慮相關的行為。說明這個迴路發育極容易受到孤立經驗影響,並且僅與成年後社交行為建立相關,而非影響焦慮情緒調節造成社交障礙。本篇研究 2020 年 8 月份刊登於 Nature neuroscience 。

研究團隊進一步使用光感應基因調控(optogenetics)與化學基因調控(chemogenetics)對小鼠 mPFC 中的一些神經元進行活化,在特定神經元迴路活化的情形下,的確能夠恢復小鼠的社交能力,改善社交障礙。最終研究成果發現了對於正常社交行為表現不可或缺的 mPFC 活化性神經元群落與抑制性神經元群落,並且由實驗證明,這兩個群落的神經元發育明顯受到童年孤立經驗影響。

研究人員表示,有了實際的神經實驗數據,就更能夠找到社交障礙表型的精神疾病,如精神分裂症或是自閉症的治療機制,希望更加深入的了解這些神經迴路的功能與構造,能夠造福相關的醫學進展。

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參考資料:

  1. https://www.nature.com/articles/s41593-020-0695-6

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