《PNAS》为什么时差影响精神状态？

　　

五年前，加州大学圣地亚哥分校的神经生物学家发现了一个惊人秘密，大鼠脑细胞在自然光照射发生显著变化时（类似人类受季节影响的“冬季忧郁”），启动了一套新化学代码。这项研究对后世的光诱导电活动控制化学代码具有深远影响。

早期研究人员最初发现昼夜循环剧烈变化情况下，大鼠神经细胞切换了一个新化学代码时，他们推测成年哺乳动物大脑比人们想象的更具可塑性。

当时，研究人员还不清楚代码转换背后的机制，怀疑其可能受神经递质化学信号介导。如今，《PNAS》最新文章揭开了这种脑可塑性的真正驱动因素，这项发现可能对化学物质失衡有关的精神疾病具有潜在影响。

项目参与者包括加州大学圣地亚哥分校生物学的Da Meng、Hui-quan Li、Stefan Leutgeb和Nicholas Spitzer，以及斯坦福大学的Karl Deisseroth，他们发现光诱导的电活动对特定脑神经元的影响最终导致神经传递素发生改变。

“本文，我们探讨了调节神经递质发生转换的机理，”通讯作者Spitzer说。“操纵脑电活动就能阻止导致动物产生焦虑抑郁行为的神经传递素变化。我们认为，这项研究为精神疾病的电活动依赖机制打开了大门。”

研究人员通过观察暴露在长日照条件下的大鼠（夜间活动动物）的神经传递素的同一性，发现光照暴露导致下丘脑室旁核（paraventricular，PaVN）神经元活动升高，结果多巴胺（多方影响正常行为的神经递质）表达下降。反过来，抑制这些神经元活动，就能阻断长日时暴露触发的神经递质转换。

大鼠PaVN神经元在长日光照条件下被激活

研究表明，新陈代谢、激素刺激和干扰其他类型细胞等机制都不太可能触动神经递质转换开关。“由于长时间光照（类似人类的短日照），证明外在压力（如时差）影响的神经递质变化也许是导致脑内化学物质不平衡的原因之一，这将有助于许多精神疾病机理研究，”Spitzer说。

孤独症谱系障碍和创伤后应激障碍可能与这些发现有关，目前，研究人员正在对此展开新的研究。

赛业生物CRISPR-AI敲除小鼠资源库咨询

原文检索：Neuronal activity regulates neurotransmitter switching in the adult brain followi

ng light-induced stress

（生物通：伍松）