引领科技前沿 · 服务国家战略北京前沿科学技术研究院

当大麻引发焦虑时,大脑中发生了什么

大麻素可能通过解除大脑恐惧中心特定神经元的天然抑制机制来加剧焦虑,尤其是在应激情境下。在小鼠中,关闭这些神经元显著减少了大麻素相关的焦虑行为。

为了研究大麻素如何影响恐惧和焦虑,研究人员将小鼠暴露于源自狐狸尿液的威胁性气味中。在接触该气味之前,这些动物被给予了安慰剂或合成大麻素药物。

接受大麻素的小鼠更频繁地出现僵立行为,且探索捕食者气味的时间减少。研究人员将这些与焦虑相关的行为追溯到一小群被称为生长抑素神经元的脑细胞活动增加。这些神经元位于中央杏仁核,这是大脑中参与处理恐惧和压力的区域。

当研究人员通过基因手段沉默生长抑素神经元时,接受大麻素的小鼠变得不太可能回避捕食者的气味。这一结果表明,这些细胞在产生焦虑反应中发挥着重要作用。

“这项研究的结果可以解释,如果人们吸食过多大麻,或者他们所处的环境变得充满压力或令人恐惧,为什么一次美好的致幻体验会迅速变成糟糕的经历,”该研究的资深作者、西北大学范伯格医学院精神病学与行为科学系主任Sachin Patel博士说。

该研究于10月2日发表在《Nature Communications》上。

追踪威胁期间的大脑活动

Patel及其同事给小鼠施加了几种不同剂量的合成大麻素,并测量了它们对捕食者气味的反应。研究人员记录了动物在气味附近停留的时间,以及它们是否以僵立或逃跑的方式作出反应。

同时,研究团队通过将微型显微镜植入小鼠大脑来监测其内部的活动。

研究人员还对脑组织进行了研究,以确定大麻素如何改变神经元之间的通讯。他们的实验表明,该药物削弱了一种天然的大脑机制,这种机制通常对生长抑素神经元起到“刹车”作用。随着这种约束减弱,神经元变得更加活跃。

“高剂量大麻素和环境压力共同作用,协同解除了对中央杏仁核的‘刹车’,这反过来又引发了过度的焦虑,”Patel解释道。

大麻与焦虑为何重要

近年来,美国的大麻使用量稳步增加。与此同时,因该药物不良反应而前往急诊科就诊的人数也有所上升。

先前的研究发现,大麻的使用与较高的长期焦虑风险之间存在关联。焦虑和情绪障碍在全球范围内也呈上升趋势。

“了解大麻如何影响大脑功能以产生其精神活性作用,最终可能会揭示出新的方法,以抵消其在某些人身上可能出现的负面后果,”Patel说。

研究人员认为,这些发现可能还具有超越大麻相关副作用的意义。Patel表示,同样的神经元可能代表了一个更广泛的目标,用于理解或减轻焦虑。

“抑制中央杏仁核中生长抑素神经元的活动可能代表了减轻焦虑症状的一条最终途径,而不仅仅是在大麻副作用的背景下,”他解释道。

西北大学的其他共同作者包括Farhana Yasmin、Saptarnab Naskar、Danyal Zaidi、Isaac Kandil、Michelle Kwon和Luis Rosas-Vidal博士。

该研究题为“大麻素在威胁调查期间对中央杏仁核群体动态的调节”。它得到了美国国立卫生研究院(资助号MH100785和K08 MH126166)以及大脑与行为研究基金会青年研究员奖的支持。