首页 > 分享 > Science丨从他人的痛苦中获得力量？负面情绪也能成为“超能力”

Science丨从他人的痛苦中获得力量？负面情绪也能成为“超能力”

花匠小妙招
2024-11-05 22:18

人类和啮齿动物对逆境有抵御能力，提高韧性、抗逆性resilience是减少创伤易感性的一种有潜力的策略，但如何促进这种保护性表型仍然是一个挑战。观察他人遭受不利情况（即负面情绪传染（negative emotional contagion, NEC））可以保护个人免受直接的创伤经历，并触发一种情绪状态，以提取关于潜在威胁的相关信息。在大脑外侧缰核（lateral habenula, LHb）会编码威胁和逆境引发的负性情绪，但是目前尚不清楚情绪传染是否能调整个体的情绪状态以产生抗逆力，以及缰核机制是否支持这些过程。

洛桑大学的Manuel Mameli团队在Science上发表文章Serotonin release in the habenula during emotional contagion promotes resilience，设计了一系列的实验用以观察小鼠的负性情绪传染行为，并检测其在遭受逆境后的行为反应，以了解情绪共情如何影响应对未来威胁的能力。

图源 Science

研究人员首先设计了一项任务，让小鼠（旁观者）经历NEC，观察同伴受到有害体验（20分钟内接受19次脚部电击）。结果发现，旁观者在任务中表现出“暂停”（运动停止）和“调查”（更频繁地用鼻子触碰地面）行为，这些行为与未来面临挑战时的应对方式相关，并且这些行为与控制组（观察未遭受电击的同伴的小鼠）不同。与控制组相比，不论雌性抑或是雄性小鼠，旁观者小鼠在随后面对电击等不良刺激时能表现出更好的韧性，且这种韧性表型甚至能持续长达7天之久。该行为实验结果表明，负面情绪传染NEC能够增强小鼠的韧性。

图1 负面情绪的传染可以增强韧性

于是，研究人员对韧性表型背后的神经回路机制进行了探索。5-羟色胺（serotonin, 5-HT）的释放和再摄取有助于创伤的脆弱性和恢复力，进而塑造了个体的情感状态，相反，LHb的过度活跃会导致类似抑郁的表型。LHb内的神经元活动由位于射核（raphe nucleus，包括中线和背侧区域）的神经元提供5-羟色胺能神经支配，而LHb中外源性5-羟色胺的应用可以调节神经元活动和神经传递。但是关于5-HT在LHb内的释放动态及其功能和行为相关性，知之甚少。研究人员利用病毒表达工具，在小鼠的LHb区域检测了5-HT的释放动态，发现在经历过NEC的小鼠中，其LHb区域的5-HT释放量增加，并且与观察行为的时间同步。通过光学手段模拟5-HT释放，也进一步证实了这一发现，即NEC会导致旁观者LHb区域的5-HT释放量增加。

图2 在NEC期间，LHb区域内释放5-HT

LHb神经元具有不同的激发模式（单脉冲single-spike和爆发bursting），其中爆发活动增加是行为绝望（behavioral despair）的标志。研究人员推测，NEC通过促进弹性和增加LHb中5-HT释放来限制行为绝望，从而减少神经元爆发。为了进行验证，研究人员利用基线状态和对正负电流注入时的反应过程中爆发能力的总和计算了每个神经元的爆发指数（burst index），并基于此对爆发神经元和非爆发神经元进行分类。研究人员通过西酞普兰citalopram和氯苯甲氨酸（para-chlorophenylalanine, PCPA，抑制色氨酸羟化酶）的注射实验，发现5-HT可以减少LHb神经元的爆发活动，而不影响正常的神经元激发。增加外泌5-HT水平也可以减少LHb爆发，同时观察者小鼠也会出现爆发减少和神经元爆发指数降低的现象。进一步的5-HT浴泡应用对LHb神经元的爆发活动没有进一步减少，这表明这种形式的可塑性被阻断；而通过药物将5-HT进行耗竭，则可以阻止NEC对LHb神经元爆发活动减少的影响。

图3 5-HT和NEC抑制LHb的爆发性放电

研究人员进一步探讨了NEC增强韧性和HB中5-HT释放之间的关系，并想研究在LHb中操纵5-HT释放是否足以控制小鼠的情绪反应性。研究人员在Sert-Cre小鼠的raphe的5-HT神经元中表达Cre-dependent的ChRimson-tdTomato或tdTomato（对照组）后，光学激活LHb中的5-HT输入，模拟NEC中增加的5-HT，进而减少LHb神经元的爆发。发现在不友好的经历之前使用相同的实验方法，可以增加小鼠的韧性，预防行为绝望的发生，进而重现NEC后的韧性抗压表型。随后，研究人员又测试了抑制5-HT释放是否会损害由NEC产生的韧性抗压表型，实验发现在NEC期间中抑制5-HT释放会减少旁观者的“暂停”行为，从而导致在不良经历后表现出悲观行为。

图4 5-HT调节行为绝望

人类和啮齿动物应对逆境的能力可以降低创伤易感性，但如何促进这种韧性仍然是一个挑战。Mondoloni等人通过实验发现，让小鼠在经历创伤之前先目睹同伴在逆境中的情绪，即经历负面情绪传染NEC，可以提高小鼠的韧性。这种韧性的形成需要LHB中血清素的释放增加，血清素可以减少HB神经元的激活，进而提高小鼠的适应能力，使其在遭受逆境时表现出较低的行为绝望，即更好地应对不良环境。该研究的一系列实验表明，NEC通过增强大脑LHb的5-HT释放来调节LHb神经元的突发性放电活动，从而产生抗逆力。光学激活5-HT输入可以模拟NEC期间5-HT的增加，从而降低LHb神经元的突发性放电，并促进抗逆力的表现；相反，抑制5-HT释放会降低NEC期间的“暂停”行为，导致逆境后出现行为绝望。这一发现表明，情绪共情可以影响个体应对未来威胁的能力，而5-HT在LHb中的调节作用是NEC产生抗逆力的关键机制。

这一发现扩展了LHb神经活动在抑郁症状发生中的作用。既往研究认为，逆境经历会促进LHb神经元的突发性放电，从而导致抑郁样症状。而本研究指出，间接的情绪体验可以降低LHb的突发性放电，进而产生抗逆力，即LHb神经活动可以沿着个体的情绪梯度变化，从而影响抑郁样症状的发生。

总的来说，这项研究揭示了负性情绪传染如何通过调节LHb神经活动来促进抗逆力，为理解情绪共情如何影响应对未来威胁的能力提供了新的见解。这一发现不仅有助于我们理解抑郁症的神经生物学基础，也为开发提高抗逆力的潜在干预措施提供了线索。

找实验方法，上脑声常谈

欢迎加入

动物模型构建与行为评估交流群