由中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)的薛天教授與合肥學(xué)院的趙歡博士領(lǐng)銜的一支研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn),增加夜間的藍(lán)光光照,會(huì)影響大腦特定的神經(jīng)環(huán)路,從而引起抑郁相關(guān)的癥狀。
科學(xué)家們?cè)谡撐闹兄赋?,光照影響著哺乳?dòng)物的各種生理功能,包括情緒。一方面,不少研究顯示白天適量曬太陽能提升情緒,采用“光療”補(bǔ)充光照,可以緩解抑郁患者的癥狀;另一方面,夜間來自光污染或電子設(shè)備的過度光照,被認(rèn)為有引起抑郁癥狀的風(fēng)險(xiǎn)。
小鼠的晝夜喜好雖然與人類相反,但它們的行為同樣受到每日光照變化和晝夜節(jié)律的影響。研究小組首先設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了這一點(diǎn)。
▲實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)示意圖:實(shí)驗(yàn)組的小鼠在夜間增加藍(lán)光照射(LAN),然后觀察它們的行為變化
他們?cè)谶B續(xù)3周的時(shí)間內(nèi),每天晚上用藍(lán)光照射小鼠2小時(shí)。增加夜間照明后,小鼠的晝夜節(jié)律沒有被改變,但漸漸出現(xiàn)了一些異樣的行為。比如,當(dāng)被迫游泳時(shí),它一副愛動(dòng)不動(dòng)的放棄狀態(tài);面對(duì)糖水,偏嗜度下降了——快樂水不快樂了!由于這些行為與人類抑郁行為有一定相似性,科學(xué)家們將其定義為抑郁樣行為。
不僅如此,取消每晚的藍(lán)光照射后,小鼠也沒有馬上恢復(fù),抑郁樣行為仍然持續(xù)了長(zhǎng)達(dá)3周的時(shí)間。
▲強(qiáng)迫游泳實(shí)驗(yàn)和糖水偏好實(shí)驗(yàn)的結(jié)果顯示,小鼠在連續(xù)一段時(shí)間夜晚暴露于藍(lán)光后行為發(fā)生了改變
那么,夜間增加的光照為什么會(huì)引起抑郁樣行為呢?接下來,這支研究團(tuán)隊(duì)利用神經(jīng)示蹤工具,找到一條特殊的神經(jīng)環(huán)路,進(jìn)而揭示了現(xiàn)象背后可能的神經(jīng)機(jī)制。
具體來說,這條神經(jīng)環(huán)路起始于視網(wǎng)膜,其中分布著一類神經(jīng)節(jié)細(xì)胞(簡(jiǎn)稱為ipRGC),它們表達(dá)與調(diào)節(jié)生物鐘有關(guān)的一種蛋白。這些細(xì)胞對(duì)光有敏感性,它們被光激活后,將信號(hào)發(fā)送到腦中一個(gè)叫外側(cè)韁核的核團(tuán)背側(cè)(dorsal perihabenular nucleus,簡(jiǎn)稱dpHb),那里的一部分神經(jīng)細(xì)胞繼而投射到伏隔核(NAc)。而這兩個(gè)腦區(qū)與抑郁癥狀關(guān)系密切。其中,外側(cè)韁核常被稱為大腦的“反獎(jiǎng)勵(lì)中樞”,介導(dǎo)了許多負(fù)面情緒,它的過度活躍會(huì)誘發(fā)抑郁樣行為;伏隔核則與快感很有關(guān)系,參與抑郁癥的形成。
當(dāng)研究人員在小鼠腦中阻斷外側(cè)韁核與伏隔核這兩處之間的神經(jīng)連接,可以防止夜間光照誘導(dǎo)產(chǎn)生抑郁樣行為,說明這條神經(jīng)環(huán)路起了重要的作用。
▲研究者提出了夜間增加光照引起抑郁樣行為的一條神經(jīng)通路
有人可能要問了,既然這條神經(jīng)環(huán)路會(huì)被光照激活,那白天怎么辦呢?研究作者比較后發(fā)現(xiàn),夜間光照對(duì)這條神經(jīng)環(huán)路的激活強(qiáng)度遠(yuǎn)超過白天光照,這可能解釋了為何白天光照并未導(dǎo)致行為變化。
在論文的討論環(huán)節(jié),科學(xué)家們也指出,這一發(fā)現(xiàn)是不是能推斷到人類身上還需要謹(jǐn)慎思考,畢竟小鼠實(shí)驗(yàn)有其局限性,比如小鼠本身比較討厭光照,因此對(duì)光照的負(fù)面情緒可能額外強(qiáng)一些。而且,不偏愛糖水等行為也可能由其他原因引起,與人類真正的抑郁未必相同。
不過,作者總結(jié)說,要認(rèn)識(shí)夜間增加的光照對(duì)情緒有什么影響,找出夜間光照影響大腦的神經(jīng)通路是第一步。如果光照在人體中激活的是相同的神經(jīng)環(huán)路,這些結(jié)果也許有助于解釋過度夜間光照如何影響人類,為何與抑郁癥狀相關(guān)。事實(shí)上,就在前不久科學(xué)家們也在人類的視網(wǎng)膜里找到了ipRGC神經(jīng)節(jié)細(xì)胞,也就是這條神經(jīng)環(huán)路的第一站。
隨著工業(yè)和科技的進(jìn)步,夜間照明越來越普遍,很多人生活在“不夜城”的霓虹燈下,到了景觀燈熄滅的深夜,回到家中又繼續(xù)與電子設(shè)備發(fā)出的藍(lán)光相伴。然而,人類在數(shù)百萬年的演化過程中適應(yīng)了晝夜變化的光照,當(dāng)夜間光照過度,我們的健康和情緒或許正悄然受到負(fù)面影響。