美国西北大学与索尔克生物研究所团队实验
独处的雄性小鼠7天后饮酒量达最高水平
人为激活脑回路后饮酒增加,抑制后减少
一项研究发现,独处时间较长的雄性小鼠会饮用更多酒精。
据韩联社26日报道,美国西北大学与索尔克生物研究所研究团队在科学期刊《Nature Neuroscience》发表论文称,社会孤立会改变雄性小鼠的特定脑回路,从而增加其饮酒量。该回路是连接负责处理情绪的脑区与负责判断的脑区的通路。
社会孤立现象正在全球范围内增加,被视为主要公共卫生风险因素。2023年,时任美国卫生局局长Vivek Murthy曾警告称,孤独感和社会孤立已达到流行病级别。尽管越来越多证据表明,这与酒精、药物等物质滥用密切相关,但孤立感究竟通过何种路径改变大脑、使人更倾向于饮酒,尚未得到阐明。
为验证这一点,研究团队先让成年小鼠群居,再将其中一部分单独分开饲养,以在实验室中模拟社会孤立。小鼠每天有1小时可在清水和15%酒精溶液之间选择饮用。经过11天观察,研究人员发现雌雄小鼠呈现截然相反的趋势:雄性小鼠独处时间越长,酒精摄入量越多,一周后达到最高水平并维持不变;相反,雌性小鼠的孤立时间越长,饮酒量反而越少。饮水量则没有变化。
孤立改变脑回路,左右雄性小鼠饮酒量
为观察这种差异如何在大脑中体现,研究团队利用微型显微镜,查看小鼠决定是否饮酒瞬间的脑细胞活动。观察对象是从基底外侧杏仁核向内侧前额叶皮层传递信号的神经元。基底外侧杏仁核负责处理情绪、压力和社会信息,内侧前额叶皮层则参与奖赏、动机和行为调节。
观察结果显示,社会孤立提高了雄性小鼠该回路的兴奋性,却降低了雌性小鼠该回路的兴奋性。该回路越活跃的雄性小鼠,饮用酒精的倾向也越明显。在细胞层面观察发现,这些神经元在小鼠饮水和饮酒时反应不同;其对酒精的反应越强,小鼠饮酒的次数越多。
研究团队还检验了该回路究竟是饮酒的原因还是结果。研究人员采用可通过光线开启或关闭脑回路的光遗传学技术,人为激活未经历社会孤立的雄性小鼠脑回路后,其酒精摄入量增加;反之,抑制经历社会孤立的雄性小鼠脑回路后,其饮酒次数减少。研究团队认为:“社会孤立会改变前额叶皮层处理奖赏信息的方式,重构大脑,使其对酒精信号作出更强烈的反应。”
“男女在孤独时依赖不同的神经策略”
目前尚未查明为何会因性别出现截然相反的结果。论文第一作者、西北大学Feinberg医学院助理教授Risha Patel表示:“尚无法断定为何孤立会增加雄性小鼠饮酒量,却减少雌性小鼠饮酒量。”但她解释称:“此次观察到的性别差异,与部分以人为对象的研究报告结果相吻合。”她还称:“研究显示,男女在感到孤独时依赖不同的神经策略。这或有助于解释神经精神疾病中长期受到关注的性别差异。”
不过,研究团队强调,由于研究对象是小鼠,是否同样适用于人类仍需通过进一步研究确认。这并不意味着已经证明人类的孤独感会直接导致饮酒。
研究团队将探究为何该回路在孤立状态下持续处于过度活跃状态,以及包括内侧前额叶皮层在内的下游脑区如何参与其中,列为下一步课题。团队还计划确认,激素是否导致不同性别出现不同反应,以及脑回路结构本身是否存在差异。
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