研究揭示了血清素如何平衡大脑内部的交流

来源：News Medical |作者：Emily Henderson, B.Sc.  | 编译：聚生物 | 时间：2020-4-7

我们的大脑一直在自言自语，这些内部交流通常也会受到外部感官事件的轰炸。因此，这两个神经元活动过程的影响需要永久地微调，以避免它们间的不平衡。鲁尔-Universitat Bochum(RUB)的一组科学家揭示了神经递质血清素在这种情况下的作用。他们发现，不同的5-羟色胺受体类型能以一种可分离的方式控制两种信息流的增益。他们的发现可能有助于诊断和治疗与5-羟色胺系统故障有关的神经元紊乱的新概念。 这项研究在2020年4月7日可公开访问期刊eLife上在线发表。

大脑中不同的信息流的碰撞

神经计算研究所光学成像小组负责人德克·詹克博士解释说：“下面的日常生活例子可能会勾勒出大脑需要解决的任务：想象一下，与家人共进晚餐时，一场关于如何妥善组织一些内部事务的激烈辩论正在进行。突然电话铃响了，你正在接电话，而家庭讨论还在继续。为了正确理解主叫，后面的人群必须低声讲话，否则打来电话的人需要大声讲话。因此，每个家庭人员的对话和外部呼叫的响度都需要适当调整，以确保不受干扰——也就是说，信息传递是可分离的。”正如这则轶事中所说，类似的大脑过程涉及到5-羟色胺。

血清素是中枢神经系统的一种神经递质，通常被称为“快乐激素”，因为它有助于大脑状态的改变，并常常与情绪的影响有关。RUB团队的研究现在表明血清素也参与了当前感觉输入和正在进行的大脑信号的调节。

用光线控制神经细胞释放血清素

RUB神经科学家在研究视觉信息的皮层处理的实验中发现了潜在的机制。在他们的研究中，他们使用了可以通过光控制5-羟色胺释放的转基因小鼠。该小鼠系由普通动物学和神经生物学系Stefan Herlitze教授开发，目的是通过植入光纤维特异性激活5-羟色胺能神经元。

RUB团队将这一技术与光学成像相结合，发现视觉大脑中血清素水平的增加会导致大脑中正在进行的活动和由视觉刺激引起的活动同时受到抑制。两种类型的受体在这里扮演了一个独特的主要角色。两种类型的受体在这里起着明显的主要作用。

Zohre Azimi是这项研究的第一作者，说：“这让我们很惊讶，因为这两种受体不仅在特定的神经元中共同表达，而且广泛分布在大脑中不同类型的细胞中。”

这些受体的可分离作用允许携带大脑内部通信和诱发感觉信号的信息的不同调制。 低血清素水平，因为它们通常发生在夜间睡眠中，有利于内部大脑沟通，因此，可能促进做梦的重要功能。 Jancke说：“另一方面，在这些受体的相互作用中，功能失调有过分强调内部或外部驱动的信息渠道的风险。 例如，由遗传倾向引起的不规则的5-HT受体分布可能表现为对内外世界的不平衡感知，类似于抑郁症和自闭症的临床图片。

促进对5-羟色胺（血管收缩素）的理解

科学家们希望他们的发现有助于更好地理解血清素如何影响大脑的基本过程。反过来，他们的研究可能引发未来对开发受体特异性药物的研究，从而使血清素相关的精神疾病患者受益。

文献检索：

Azimi, Z., et al. (2020) Separable gain control of ongoing and evoked activity in the visual cortex by serotonergic input. eLife. doi.org/10.7554/eLife.53552.

郑重声明：本网所有文章（包括图片和音视频资料）系出于传递更多信息之目的，且明确注明来源和作者。不希望被转载的媒体或个人可与我们联系，我们将立即进行删除处理。所有文章版权归原作者所有,且仅代表作者观点，不代表本站立场。如作者信息标记有误，请第一时间联系我们修改或删除，谢谢。