对抗抑郁症的新方法——恢复大脑节奏

在一项新的研究中，科学家们发现，恢复大脑中负责处理气味的区域的某些伽马信号有助于缓解抑郁症。这一发现为治疗抑郁症提供了潜在的新方法，特别是在传统药物无效的情况下。

　　

研究提出伽马振荡在未来治疗中的作用。由纽约大学格罗斯曼医学院和匈牙利塞格德大学的研究人员领导，一项针对小鼠和大鼠的新研究发现，在处理气味的大脑区域恢复某些信号可以对抗抑郁症。研究人员发现，恢复嗅球(大脑中处理气味的区域)的伽马信号可以对抗抑郁症。这一突破性的发现凸显了伽马增强作为一种治疗抑郁症的新方法的潜力，当传统药物失败时。

研究结果发表在5月9日的《Neuron》杂志上，研究结果围绕神经细胞(神经元)展开，神经细胞“发射”或发射电信号来传递信息。近年来，研究人员发现，大脑区域之间的有效交流需要神经元群在关节沉默和关节活动的重复周期(振荡)中同步它们的活动模式。其中一种节奏被称为“伽马”，一秒钟内重复约30次或更多，是编码复杂信息(可能包括情绪)的重要定时模式。

尽管人们对抑郁症的病因知之甚少，但根据过去的研究，抑郁症反映在伽马振荡的变化中，这是大脑中控制嗅觉的区域的一种电生理标志物，而嗅觉也与情绪有关。这些区域包括鼻腔附近的嗅球，它被认为是全脑伽马振荡的来源和“导体”。

为了验证这一理论，目前的研究作者使用遗传和细胞信号技术关闭了灯泡的功能，观察到研究啮齿动物中抑郁行为的相关增加，然后使用一种设备以自然的速度增强大脑的伽马信号来逆转这些行为。

“我们的实验揭示了抑郁症小鼠和大鼠模型中缺乏伽马活动和行为下降之间的机制联系，嗅觉和连接边缘系统的信号变化与抑郁症患者相似，”纽约大学朗格尼健康中心神经科学和生理学系的兼职助理教授、通讯作者Antal Berényi说。“这项工作证明了在现有药物无效的情况下，伽马增强作为对抗抑郁和焦虑的潜在方法的力量。”         

研究人员说，重度抑郁症是一种常见的严重精神疾病，通常对药物治疗有抗药性。自大流行开始以来，该病的流行率急剧增加，估计有5300多万新病例。

伽马波与情绪有关

可能由感染、创伤或药物引起的伽马信号的时间和强度的致病变化，从嗅球到边缘系统的其他大脑区域，如梨状皮质和海马体，可能会改变情绪。然而，研究小组不确定原因。在一种理论中，抑郁不是在嗅球内产生的，而是在它向其他大脑目标发出的伽马模式发生变化时产生的。

切除鳞茎代表了研究重度抑郁症的一种较老的动物模型，但这个过程会导致结构损伤，这可能会使研究人员对疾病机制的看法蒙上阴影。因此，目前的研究小组设计了一种可逆的方法来避免损害，从一条被包裹在无害病毒中的工程DNA链开始，将其注射到啮齿动物嗅球的神经元中，导致细胞在其表面建立某些蛋白质受体。      

这让研究人员给啮齿动物注射了一种药物，这种药物在整个系统内传播，但只关闭了灯泡中被设计为具有设计的药物敏感受体的神经元。通过这种方式，研究人员可以有选择地、可逆地切断脑球伙伴区域之间的交流。这些测试表明，长期抑制嗅球信号，包括伽马信号，不仅在干预期间诱发抑郁行为，而且在干预后的几天内也是如此。

为了显示嗅球伽马振荡丧失的影响，研究小组使用了几种标准的啮齿动物抑郁症测试，包括焦虑的测量，这是其主要症状之一。该领域认识到，人类精神状况的动物模型将是有限的，因此使用了一系列测试来衡量抑郁行为，这些测试已被证明是有用的。

具体来说，这些测试观察了动物在开放空间里待多久(一种焦虑的衡量标准)，它们在水下是否会更早地停止游泳(衡量绝望)，它们是否会停止喝糖水(对事物的乐趣减少)，以及它们是否会拒绝进入迷宫(避免紧张的情况)。

接下来，研究人员使用了一种定制的设备来记录嗅球的自然伽马振荡，并将这些有节奏的信号作为闭环电刺激发送回啮齿动物的大脑。该装置能够抑制健康动物体内的伽马波，或将其放大。对嗅球伽马振荡的抑制导致了类似人类抑郁的行为。此外，将放大的嗅球信号喂回抑郁大鼠的大脑，恢复了边缘系统的正常伽马功能，并将抑郁行为减少了40%(几乎恢复正常)。        

参考文献:“Reinstating olfactory bulb-derived limbic gamma oscillations alleviates depression-like behavioral deficits in rodents” by Qun Li, Yuichi Takeuchi, Jiale Wang, Levente Gellért, Livia Barcsai, Lizeth K. Pedraza, Anett J. Nagy, Gábor Kozák, Shinya Nakai, Shigeki Kato, Kazuto Kobayashi, Masahiro Ohsawa, Gy?ngyi Horváth, Gabriella Kékesi, Magor L. Lorincz, Orrin Devinsky, Gy?rgy Buzsáki and Antal Berényi, 9 May 2023, Neuron.