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為什麼會有焦慮與恐懼?研究揭開負面情緒在大腦中的運作機制

在靠近我們大腦底部的顳葉中,有一個叫做杏仁核的小杏仁形區域,它負責處理我們的情緒。神經科學家一直在研究在這個腦區的其中一個部分:基底外側杏仁核(BLA),以更好地了解它們如何導致焦慮和恐懼等負面情緒。

塔夫茲大學(Tufts University)醫學院神經科學教授馬奎爾博士(Jamie Maguire)指出,這個情緒處理中心在許多不同的行為中發揮作用,令人感興趣的是大腦切換到這些負面狀態的機制,這與許多不同的精神疾病有關,如憂鬱症和創傷後壓力症候群(PTSD)。

酒精如何影響大腦與情緒?

在最近發表在神經科學期刊《eNeuro》上的一篇研究中,馬奎爾博士和她的同事發現,酒精可以改變實驗室小鼠基底外側杏仁核的運作模式,這是第一項表明酒精能夠改變這些模式的研究,也可能與酒精依賴有關,此項研究結果讓我們更能理解大腦如何在與焦慮或其他情緒相關的不同運作模式之間切換。

研究人員指出,人們喝酒的原因之一是為了緩解焦慮或壓力,此與大腦的這個區域有關,對於酒精如何改變這些大腦狀態可能是理解從第一次喝酒到酒精使用障礙的重要關鍵。美國 85% 成年人喝酒行為與情緒問題如廣泛性焦慮症、重度憂鬱症高度相關,而基底外側杏仁核則是大腦中與情緒問題和酒精成癮密切相關的腦區。

酒精基本上可以將小鼠的大腦轉移到不那麼焦慮的狀態,而調整到更放鬆的狀態。不過酒精對雄性和雌性小鼠的效果略有不同,雌性似乎比雄性需要更多的酒精來改變大腦狀態,這可能與雌性小鼠大腦具有較少的相關受體有關,代表這些受體在性別差異中發揮作用,以及酒精如何以不同的方式影響大腦的基底外側杏仁核。

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大腦中的恐懼切換開關

今年稍早,馬奎爾博士研究團隊與美國杜蘭大學(Tulane University)細胞分子生物學教塔斯克博士(Jeffrey Tasker)研究團隊合作,確定了基底外側杏仁核中一組不同的受體,這些受體似乎與動物的恐懼反應有關。

在發表於《自然通訊》(Nature Communications)期刊上的一項研究中,研究人員使用正腎上腺素來刺激小鼠的基底外側杏仁核,並將其轉變為恐懼狀態。正腎上腺素可與幾種神經受體相互作用,但是當研究人員針對一種特定的受體阻斷,動物的大腦不再進入恐懼模式。

也就是說,如果阻斷正腎上腺素透過這種受體與神經細胞溝通的能力,那就能消除正腎上腺素創造恐懼的能力。這個發現能夠切換大腦的恐懼開關,讓人深入瞭解恐懼在大腦中如何實際運作。

透過對於大腦基底外側杏仁核的瞭解,科學家可能會發現潛在的藥物靶點,來治療人們的情緒障礙和成癮問題。例如,患有創傷後壓力症候群患者的大腦可能會陷入可怕的神經活動模式,破壞這種模式可以幫助患者復元。

當然,在治療上的實際應用,並不像切換開關那麼簡單,因為我們不應該直接消除恐懼、悲傷或壓力,因為人類的這些負面情緒有其存在的必要性,有利於人的生存與應對機制。所以透過更瞭解大腦杏仁核如何運作,才能讓科學家可以在合理範圍去平衡它,達到治療的效果,又不影響到人們正常的情緒表現與感知。

文/孫珞軒、圖/巫俊郡

1.參考文獻:Sex Differences in the Alcohol-Mediated Modulation of BLA Network States
2.參考文獻:Gq neuromodulation of BLA parvalbumin interneurons induces burst firing and mediates fear-associated network and behavioral state transition in mice

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