自愿轮跑有助于改善由社会隔离压力引发的小鼠认知缺陷和异常攻击性行为

《Physiology & Behavior》：Voluntary Wheel Running Improves Cognitive Deficits and Abnormal Agonistic Behavior Induced by Social Isolation Stress in Mice

社会隔离（SI）压力导致小鼠过度活动、自我照顾缺陷及认知障碍，自愿轮跑（VWR）和拉鲁西酮（lurasidone）均改善部分SI相关行为异常，但机制不同：VWR通过非药物方式调节更广泛的神经适应过程（如血清素/多巴胺系统），而lurasidone作为5-HT-DA受体拮抗剂特异性抑制嗅闻和攻击行为并激活VTA ΔFosB表达。

　　在现代社会中，青少年的心理健康问题日益受到关注。社会互动的减少已被证实会对青少年的身心健康产生负面影响，然而，社会隔离（SI）带来的心理压力以及相应的干预手段的机制仍然不够明确。因此，研究者们开展了一系列实验，试图揭示运动干预对社会隔离压力引起的认知和行为异常的改善效果，并进一步探讨其背后的神经生物学机制。这项研究采用了一种严谨的实验设计，通过对比不同处理组的小鼠行为表现、内分泌指标和脑内神经活动，深入分析了社会隔离对青少年心理状态的影响及可能的干预途径。

研究对象为雄性C57BL/6小鼠，年龄为3周。实验分为四个组：对照组（Ctrl，N=32）、社会隔离组（SI，N=33）、社会隔离加自由轮跑组（SI+VWR，N=14）以及社会隔离加药物干预组（SI+lurasidone，N=7）。所有小鼠在实验开始前被随机分配到相应的组别中。对照组小鼠生活在标准条件下，保持正常的社交互动，而社会隔离组则被单独饲养，从而模拟人类社会隔离的情境。为了评估运动干预的效果，研究者们让社会隔离组的小鼠进行自由轮跑，同时另一组则接受抗精神病药物Lurasidone的治疗。在实验过程中，研究人员采用了多种行为测试，包括开放场测试、喷雾测试和新物体识别测试，以评估小鼠的情绪、焦虑、抑郁、社交行为以及认知功能的变化。

开放场测试是一种常见的评估小鼠焦虑和活动水平的实验方法。结果显示，社会隔离组的小鼠在开放场测试中表现出显著的高活动性，即它们在测试装置中移动的距离远高于对照组。然而，两者在中心区域停留的时间没有明显差异，这表明社会隔离可能并未直接引起焦虑，而是通过其他机制影响小鼠的行为表现。喷雾测试则用于评估小鼠的自我照顾能力，结果表明社会隔离组的小鼠在喷雾测试中花在梳理毛发上的时间显著减少，这可能反映了其自我照顾行为的受损。此外，在新物体识别测试中，社会隔离组的小鼠对新物体的探索时间比例明显降低，说明其认知功能受到了影响。

这些行为变化提示社会隔离对小鼠的神经和心理状态产生了广泛的影响。研究者们进一步分析了小鼠的内分泌反应，特别是血浆皮质酮水平的变化。皮质酮是一种与压力反应密切相关的激素，其水平的升高通常被视为慢性压力的标志。结果显示，社会隔离组的小鼠皮质酮水平显著高于对照组，表明其内分泌系统受到了显著的干扰。这种内分泌紊乱可能与心理压力的产生密切相关，并进一步影响小鼠的行为表现。

为了进一步揭示社会隔离对小鼠神经活动的影响，研究者们还进行了ΔFosB的免疫组化染色。ΔFosB是一种与重复性神经活动相关的蛋白，常被用作评估神经可塑性和长期行为改变的指标。结果显示，社会隔离组的小鼠在多个脑区表现出ΔFosB的表达增加，尤其是与情绪调节和动机相关的区域。然而，ΔFosB在腹侧被盖区（VTA）的表达并未显著增加，这可能表明社会隔离对VTA的神经活动影响有限。VTA是大脑中与奖赏和动机密切相关的区域，其功能受损可能导致行为动机的下降。因此，研究者们推测社会隔离可能通过其他神经通路影响小鼠的行为表现。

在干预实验中，研究者们发现自由轮跑（VWR）显著改善了社会隔离组小鼠在新物体识别测试中的表现，即它们对新物体的探索时间比例有所提高。此外，VWR还减少了小鼠对陌生个体的过度嗅探行为，这可能表明其在改善社交行为方面具有一定的作用。然而，VWR并未显著改变小鼠的攻击行为，这提示其对某些行为异常的改善效果可能有限。相比之下，Lurasidone的治疗效果更为显著，不仅减少了小鼠的过度嗅探行为和攻击行为，还显著增加了VTA中ΔFosB阳性细胞的数量。这表明Lurasidone可能通过调节VTA的神经活动，从而改善社会隔离带来的行为异常。

研究结果表明，尽管自由轮跑和Lurasidone都能在一定程度上缓解社会隔离引起的行为异常，但它们可能通过不同的神经生物学机制发挥作用。自由轮跑可能通过更广泛的神经适应过程，如调节血浆皮质酮水平、改善认知功能以及促进神经可塑性，从而对小鼠的行为产生积极影响。而Lurasidone则可能主要通过影响VTA的神经活动，尤其是与多巴胺和血清素信号通路相关的部分，来缓解社会隔离带来的行为问题。

这些发现为理解社会隔离对青少年心理健康的潜在影响提供了新的视角，并为开发有效的干预措施提供了理论依据。运动干预，尤其是自由轮跑，可能在改善青少年的社会行为和认知功能方面具有重要作用。同时，药物干预如Lurasidone也可能在特定情况下发挥作用，尤其是在需要快速缓解症状的情况下。然而，研究者们也指出，自由轮跑的改善效果更为广泛，可能涉及更多的神经适应过程，而不仅仅是针对特定脑区的调节。

此外，研究还强调了社会互动在青少年发展中的重要性。社会隔离不仅影响行为表现，还可能对内分泌系统和神经活动产生深远的影响。因此，确保青少年有足够的社会互动，对于维持其心理健康和认知功能至关重要。同时，研究者们也指出，运动干预可能是一种有效的非药物手段，能够帮助缓解社会隔离带来的负面影响。

总的来说，这项研究为社会隔离对青少年心理健康的影响提供了重要的实验依据，并揭示了运动干预和药物干预在改善社会隔离相关行为异常方面的不同作用机制。这些发现不仅有助于理解青少年心理发展的复杂性，也为制定有效的干预策略提供了科学支持。未来的研究可以进一步探讨不同类型的运动干预对社会隔离影响的具体机制，以及如何通过结合运动和药物干预来达到最佳的治疗效果。同时，研究者们也建议在实际应用中，应综合考虑个体的需求和情况，选择最适合的干预手段，以促进青少年的心理健康和全面发展。