睡前刷屏容易抑鬱？中國科學家揭示晝夜節律門控調製的“光-情緒”神經環路_風聞

來源：科學網   中國科學報   作者：馮麗妃 陳歡歡   時間：2020/6/4 

原文網址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2020/6/440905.shtm

夜間藍光照射有誘發抑鬱的風險。趙歡繪

臨睡前，打開手機“刷刷屏”，已經成為很多人的習慣。如果你也在其中，那麼要留神了：長此以往可能會有患抑鬱的風險。

6月1日，中國科學技術大學教授薛天與合肥學院教授趙歡帶領的合作團隊，在線發表於《自然—神經科學》的研究中指出，長時間的夜間藍光照射，會通過小鼠大腦特定的神經環路，引起抑鬱相關症狀。

雖然這一結論無法直接推導到人類大腦中，但研究共同第一作者兼共同通訊作者趙歡在接受《中國科學報》採訪時提醒道：“臨牀數據和我們的發現表明，現代城市過度的夜間照明和電子產品不離手的‘新風俗’值得更多謹慎的考量。”

夜間光照 小鼠抑鬱

隨着工業和科技的進步，夜間照明越來越普遍，很多人生活在“不夜城”的霓虹燈下，回到家後又繼續與電子設備發出的藍光相伴。

但是，人類在數百萬年的演化過程中已經適應了晝夜循環的光照模式，光照影響着哺乳動物的各種生理功能，包括情緒。“已有研究表明，長時間暴露於過度的夜間光照的族羣更有罹患精神疾病，尤其是抑鬱症的風險。”研究通訊作者薛天説。

合作團隊首先設計實驗驗證了這一點。他們構建了夜間光干擾模型，模擬當前社會的不正常光照模式。持續3周，每晚9點至11點用藍光照射小鼠兩小時。“這樣可以在不擾亂小鼠節律和睡眠的前提下，誘發小鼠的負性情緒。”論文第一作者、中國科學技術大學生命科學學院博士生安楷説。

儘管小鼠的晝伏夜出與人類相反，但它們的行為同樣受到每日光照變化和晝夜節律的影響。研究發現，增加夜間照明後，小鼠的晝夜節律沒有被明顯改變，但逐漸出現了一些異樣的行為。如，當被迫游泳時，它容易表現出一副愛動不動的放棄狀態；面對糖水，偏嗜度下降了——對“快樂水”的興趣降低了！

由於這些行為與人類抑鬱行為有一定相似性，科學家將其定義為抑鬱樣行為。不僅如此，取消每晚的藍光照射後，小鼠也沒有馬上恢復，抑鬱樣行為仍持續了長達3周的時間。

神經通路與節律門控

近年來，光對情緒的調控逐漸成為研究熱點。如2018年《細胞》雜誌一篇文章顯示，長期碎片化的光暗刺激，可能會誘發小鼠的負性情緒；2019年《神經元》雜誌上的一項工作則表明，白天的光照可緩解小鼠的抑鬱樣表現。

但是，白晝和夜晚光線對情緒調控截然相反的作用機理一直是未解之謎。

研究團隊利用神經示蹤工具，發現了一條特殊的神經環路，揭示了這一現象背後可能的神經機制。

這條參與夜間光干擾的神經環路起始於自感光視網膜神經節細胞，延續到外側繮核邊緣區背側，最後到達伏隔核核心區。這兩個腦區都與小鼠抑鬱情緒關係密切——外側繮核常被稱為大腦的“反獎勵中樞”，介導了許多負面情緒，過度活躍會誘發抑鬱樣行為；伏隔核則與獎賞相關，參與抑鬱症的形成。

實際上，增加夜間光照之後，小鼠的睡眠會受到輕微影響，但並不是誘發負性情緒的關鍵因素。為了驗證這條神經通路的作用，研究人員將實驗組小鼠的環路阻斷，發現在同樣的藍光環境和睡眠條件下，小鼠情緒並未發生變化。

有趣的是，作者還發現這條通路受到生物節律的“門控”。安楷介紹，通過單細胞膜片鉗和在體光纖記錄等試驗，他們發現投射到伏隔核的外側繮核邊緣區的神經元在晚上相比白天可興奮性更強，更易發放動作電位。

“這個現象解釋了一個核心的生物學問題：為什麼光出現在白天是無害甚至是有益的，而當光出現在了本不該出現的夜晚，就變成了‘有害’刺激。”趙歡説。

謹慎考量“新風尚”

2017年，3位科學家因發現生物晝夜節律的分子機制而獲得諾貝爾獎。近年來，生物節律的一個重要研究方向是探索下丘腦處視交叉上核(SCN)——“全盤掌控”人體生物鐘的生物節律中心——如何通過與其他腦區的連接協調整個機體的節律，挖掘其中的靶點可以為解決現代社會很多人節律紊亂引發的亞健康問題提供思考。

不過，在這項研究中，作者提醒道，小鼠實驗存在一定侷限性，能否由小鼠推及至人類還需要進一步研究。“確定類似的通路或機制對人體的影響尚需在靈長類上開展研究，且夜間光對於人類生理的擾動由多種因素組成，這一發現提供了一種可能的解釋。”趙歡説。

事實上，科學家此前已經在人類的視網膜裏找到了自感光神經節細胞，也就是這條神經環路的第一站。“我們的發現提供了可用於解釋這一臨牀觀察的潛在神經環路機制，為後續研究進一步挖掘如何阻斷由異常光線環境引發的情感障礙提供了可能介入的靶點和思路。”薛天説。

他表示，光調節眾多神經生理功能，研究團隊將在此方向上開展一系列工作。

隨着電子產品的普及，“機不離手”、“眼不離屏”靡然成風，如何應對由此帶來的潛在健康危害？作者表示，人類不過百餘年的工業化歷程創造了大量全新的生存環境變化，人類機體是否可以有效適應是一個值得研究的課題。這項研究提示，每個人都應該保持規律作息，尊重生物學規律，避免擾亂機體的正常運作，從而保持個體的健康。