你經常感到壓力山大嗎?你經常感到焦慮嗎?原因可能出在它身上

你經常感到壓力山大嗎?你經常感到焦慮嗎?原因可能出在它身上

桑迪的實驗

卡門·桑迪(Carmen Sandi),洛桑瑞士聯邦理工學院的行為神經科學家,認為關鍵神經迴路內部發生的事情可以解釋焦慮行為。從2013年開始,她做了大量實驗來驗證自己的的猜測,並得出結論,參與焦慮相關行為的神經元表現出異常——它們的線粒體表現不佳,產生的能量極低。

這些結果表明線粒體可能與動物的應激相關症狀有關,你感到焦慮甚至抑鬱,可能恰恰是因為線粒體能量不足。

但是,這個想法與當時許多神經科學家持有的“以神經突觸為中心”的理論背道而馳。就連她的同事也很難相信桑迪的證據。

“每當我提供資料時,他們都會告訴我‘這很有趣,但是您弄錯了‘。”桑迪說。

你經常感到壓力山大嗎?你經常感到焦慮嗎?原因可能出在它身上

卡門·桑迪

然而,在過去近十年時間裡,越來越多的科學家加入了她的行列。這些科學家研究線粒體對心理健康的影響,探究線粒體是否會影響我們的壓力、焦慮,甚至抑鬱症等等心理現象。

儘管到目前為止很多證據都是初步的,但這些證據表明確實存在實質性聯絡。線粒體似乎對壓力反應的存在至關重要,它既是壓力反應的介質,又是壓力可能造成的傷害的受害者。對於從事這項工作的一些研究人員來說,壓力反應甚至看起來像是線粒體在體內與神經處理相互作用的一種協調作用。

“我認為線粒體被低估了。”紐約哥倫比亞大學歐文醫學中心的馬丁·皮卡德(Martin Picard)說,“他們是‘壓力聯動部門’的執行長。”

你經常感到壓力山大嗎?你經常感到焦慮嗎?原因可能出在它身上

馬丁·皮卡德

線粒體與心理健康

線粒體是複雜細胞內部的微小結構,可製造三磷酸腺苷或ATP(大多數代謝過程的化學燃料)。

加拿大維多利亞大學研究副總裁麗莎·卡林卓克(Lisa Kalynchuk)表示:“ATP是一種能量,它使活細胞能夠在活著的狀態下發揮作用。”

線粒體與疾病之間的關係研究始於1975年。當時,耶魯大學的道格拉斯·華萊士(Douglas Wallace)和他的同事描述了線粒體DNA與遺傳疾病之間的關聯。在20世紀90年代,研究人員將線粒體DNA突變的影響與其他各種情況聯絡起來,發現5000人中就有1人患有某種遺傳的線粒體疾病,其後果可能包括糖尿病、視力和聽力問題、學習困難和其他疾病。然而,直到最近十年左右,科學家才認真探索線粒體對心理健康的影響,尤其是在壓力、焦慮和抑鬱等方面的影響。

你經常感到壓力山大嗎?你經常感到焦慮嗎?原因可能出在它身上

桑迪最初的研究源自直覺,即線粒體可能會改變某些大腦通路的運作。她猜測,儘管大腦僅佔我們體重的2%,但大腦會消耗掉人體攝入的20%的氧氣,所以,關鍵神經迴路中細胞能量的不足就可能解釋了容易焦慮的人普遍缺乏動力和自尊心。

當桑迪讓實驗鼠透過競爭以建立社會等級制度時,她發現焦慮程度較低的動物更有可能獲得優勢地位。進一步的研究表明,這些焦慮程度較低的動物在伏隔核中擁有更強大的線粒體功能。(伏隔核是大腦中負責激勵行為的部分)

其他實驗室的研究揭示了壓力與線粒體之間的進一步聯絡。2018年,皮卡德和今年早些時候去世的壓力研究先驅布魯斯·麥克尤恩(Bruce McEwen)發表了一項針對線粒體和焦慮症的23項研究的薈萃分析:19項研究表明“心理壓力對線粒體具有重大不利影響”,甚至其他四項值得注意的變化線粒體大小或功能以應對壓力。

你經常感到壓力山大嗎?你經常感到焦慮嗎?原因可能出在它身上

線粒體的對話

線粒體在壓力下會發生什麼變化目前仍無法確知,還需繼續研究。皮卡德猜測,當壓力觸發使腎上腺細胞釋放皮質醇激素時,這種變化就會開始。在這些細胞中,線粒體透過將膽固醇轉化為皮質醇來合成激素。然後,皮質醇在血液中遍及全身。專門的受體將皮質醇帶入細胞核,並在其中啟用約1000個基因,以幫助細胞為“戰鬥或逃跑”反應做好準備。但是受體也將一些進入的皮質醇運送到線粒體中,在那裡它與線粒體DNA相互作用,使能量產生更加有效。

實際上,腎上腺的線粒體會產生壓力激素,並傳播到全身其他線粒體,從而產生綜合的壓力反應。皮卡德說,“它在器官之間產生了美麗的線粒體串擾。”

隨著線粒體響應這些訊號而進行調整,它們可能會從圓形變為細長的、類似義大利麵條的結構,彼此分離或融合從而改變形狀。破壞這些融合和裂變過程可能導致細胞損傷甚至死亡。皮卡德將這種破壞比喻為社會孤立——線粒體無法彼此交談時,情況會更糟。

識別這種與壓力相關的線粒體損傷的發生方式仍在進行中。桑迪說,一種可能的解釋是線粒體對壓力的過度反應使它們產生更多的稱為活性氧的分子,這種氧對細胞有毒。

頂部