筑波大學醫學醫療系的小金澤禎史副教授和佐藤優真(博士生)宣佈,闡明瞭與精神壓力有關的血液循環反應神經機制。通過重點研究在精神壓力刺激下被激活的神經細胞所在腦區域——外側繮核,並通過大鼠實驗研究血液循環反應的神經機制,發現激活外側繮核引發的血液循環反應是由多巴胺能神經系統,特別是腹側被蓋區釋放多巴胺的神經細胞(多巴胺神經細胞)介導的。該研究將有望促進預防和治療由壓力引起的精神病疾患中常見的自律神經失調症及循環系統疾病的發展。相關研究成果於11月21日發表在國際學術期刊《Frontiers in Physiology》上。
圖 本研究示意圖
外側繮核的興奮可改變血壓和心率。血液循環反應的這種變化是由多巴胺能神經系統、特別是腹側被蓋區介導的。(供圖:筑波大學廣報局)
當生物體受到精神壓力時,為了適應這種壓力,生物體會出現僵直行為和逃避行為等,進而觸發血壓變化等一系列生理反應。
血液循環調節中樞位於腦幹延腦,通過循環中樞,心臟和血管的功能得以通過自律神經系統進行調節,從而維持體內的恆常性。
延腦的循環中樞受到許多腦區域的神經支配,在壓力環境下,響應壓力的腦區域會從外部改變延腦循環中樞的活動,從而促成適當的血液循環調節。然而,其詳細機制尚不清楚。
因此,研究團隊重點研究了與精神壓力應對相關的大腦外側繮核及其支配的多巴胺能神經系統。旨在解明由外側繮核的興奮引發的血液循環調節的神經機制。
首先,對感覺缺失狀態下的大鼠的外側繮核進行電刺激時,研究人員觀察到刺激過程中血壓升高以及心率下降的現象。而當阻斷神經遞質多巴胺的接受者時,即使外側繮核受到相同程度的電刺激,其血壓與心率的變化僅表現為微弱波動。
此外,當通過藥物抑制由外側繮核神經支配的腹側被蓋區的活動時,外側繮核興奮導致的血壓升高和心率下降同樣會被抑制。腹側被蓋區由外側繮核神經支配,含有大量多巴胺神經元。
由此可以推斷,在壓力環境下,外側繮核興奮所引發的血液循環調節是由腹側被蓋區的多巴胺能系統所介導。
小金澤副教授表示:「本研究為瞭解大腦如何調節血流並將其作為精神壓力下的一種適應策略提供了重要見解。這一發現有望促進解析由心理壓力引發的高血壓等循環系統疾病的發病機製,並助力開發新的治療方法。」
原文:《科學新聞》
翻譯:JST客觀日本編輯部
【論文資訊】
期刊:Frontiers in Physiology
論文:The dopaminergic system mediates the lateral habenula-induced autonomic cardiovascular responses
DOI:10.3389/fphys.2024.1496726