恐慌關鍵的大腦通路線索: PACAP神經肽

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地球日才剛發了「它」的文,誰料傍晚、深夜到凌晨一直響不停的地震警報,的確擾動了一些小小的恐慌。驚魂稍定後,燃起凡事問科學的精神,查找了一下人類大腦的「警報中心」科學進展,又有了新發現。

恐慌關鍵的大腦通路線索: PACAP神經肽

恐慌關鍵的大腦通路線索: PACAP神經肽

過去研究表明,大腦通路就像一個中央警報系統,收集威脅線索並將其轉化為恐懼,其中最著名的就是杏仁核。位於側腦室邊緣系統皮質下中樞的杏仁核,啟動行為反應並形成對環境和情緒刺激的恐懼記憶,因此我們也看到了很多關於杏仁核和情緒、焦慮、情感控制的相關文章。但後來證明杏仁核受損的人仍然會經歷驚恐發作,科學家們進一步深入探討後,在2024年1月4日的《自然神經科學》「小鼠類似驚恐行為和軀體症狀背後的腦橋中腦 PACAPergic 通路[i],研究揭示了一種新的大腦通路,可能成為新的恐慌症治療的靶點。

研究的人事時地物

由美國索爾克/沙克生物研究所(The Salk Institute for Biological Studies)和韓國成均館大學合作的研究,通過創建大腦中介導驚恐發作的區域、神經元和連接的地圖可為開發更有效的恐慌症治療方法提供指導。為了開始勾勒出恐慌症的大腦圖譜,研究人員觀察了橋腦/腦橋(腦幹的一部分)中稱為外側臂旁核(parabrachial nucleus, PBL)的大腦部分,這被稱為大腦的警報中心。有趣的是,這個區域還控制呼吸、心率和體溫。而這也與壓倒性的恐懼,出乎意料地出現手心出汗、呼吸急促、心率加快等症狀有關。

研究結果與討論

研究證明PBL可能與製造恐慌並帶來情緒和身體變化有關。該迴路由專門的神經元組成,這些神經元發送和接收神經肽: 由這個大腦區域產生,發送資訊的小蛋白質的一種神經肽,稱為PACAP(垂體腺苷酸環化酶啟動多肽,pituitary adenylate cyclase-activating polypeptide),是應激反應的主要調節因數。但這些元素之間的聯繫仍然不清楚,因此該團隊通過模仿小鼠的驚恐發作,觀察這些神經元的活動,並發現PACAP大腦迴路與恐慌症之間的獨特聯繫,確認[ii]:

  • 驚恐障礙(panic disorder)的特徵是突然和嚴重的驚恐發作,並伴有呼吸急促和心率加快等身體症狀
  • 大腦臂旁核中表達PACAP的神經元與恐慌症之間存在聯繫: 在驚恐發作期間,表達PACAP的神經元被啟動。一旦被啟動,它們就會將PACAP神經肽信使釋放到大腦的另一部分,稱為背側,表達PACAP受體的神經元就位於該部分。釋放的PACAP信使激活這些受體神經元,從而在小鼠中產生與恐慌相關的行為和身體症狀。
  • 通過抑制PACAP信號傳導,可以減少恐慌症狀,為靶向治療提供潛在的途徑

研究人員怎麼說 

索爾克大學Sung Han說:

恐慌症和PACAP腦迴路之間的這種聯繫是繪製大腦中恐慌症的重要一步。研究小組還發現,通過抑制PACAP信號傳導,它們可以破壞PACAP神經肽的流動並減輕恐慌症狀,這是未來發展恐慌症特異性療法的一個有希望的發現。

根據Han的說法,儘管恐慌症被歸類為焦慮症(anxiety disorder),但焦慮和恐慌有很多不同之處,比如恐慌如何誘發許多身體症狀,如呼吸急促、心跳加快、出汗和噁心,但焦慮不會誘發這些症狀。或者驚恐發作是無法控制的,而且往往是自發的,而其他焦慮症,如創傷後應激障礙(PTSD),則更多地基於記憶,並且具有可預測的觸發因素。Han說,這些差異就是為什麼構建這種恐慌症腦圖至關重要的原因,這樣研究人員就可以創造專門針對恐慌症的治療方法。

“我們發現,在焦慮和創傷記憶事件中,大腦臂旁核中產生PACAP的神經元的活動受到抑制 - 小鼠的杏仁核實際上直接抑制了這些神經元,”

Han說,他也是Salk的先鋒基金發展主席。

因為焦慮似乎與恐慌的大腦迴路相反,所以研究焦慮和恐慌之間的相互作用會很有趣,因為我們現在需要解釋焦慮症患者為何更容易經歷驚恐發作。

A.H. 後記: 昨晚地震時,控制我的PACAP法門,就是透過禱告,當然,之後又安然入睡了,大家都平安喔~

我 豈 沒 有 吩 咐 你 麼 ? 你 當 剛 強 壯 膽 ! 不 要 懼 怕 , 也 不 要 驚 惶 ; 因 為 你 無 論 往 那 裡 去 , 耶 和 華 你 的 神 必 與 你 同 在 。

約 書 亞 記 1:9


[i] Kang, S.J., Kim, JH., Kim, DI. et al. A pontomesencephalic PACAPergic pathway underlying panic-like behavioral and somatic symptoms in mice. Nat Neurosci 27, 90–101 (2024). https://doi.org/10.1038/s41593-023-01504-3

[ii] Neuroscience News, Mapping the Brain Circuit Behind Panic Disorder. Jan 4, 2024, https://neurosciencenews.com/panic-disorder-brain-mapping-25418/

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愛因斯坦: "所有的科學都只不過是日常思維的提煉。” 對於A.H.而言,每個人的內在都住著一個好奇的小孩, A.H.藉著寫科普,提煉日常的觀察與理解, 期待科學其實也能成為大家閒話家常的有趣日常。
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