青春期代表著一個混亂的時期,情緒、外貌和內在化學物質都以瘋狂的速度變化。因此,難怪這個發育時期也是高度焦慮的時期,偶爾會導致非常常見的青少年煩躁不安,以及恐慌和自殺傾向。
現在,紐約市紐約州立大學下城醫療中心的研究人員發現了將安靜的兒童轉變為狂躁、荷爾蒙旺盛的青少年的開關。該團隊在《自然神經科學》雜誌上報告稱,別孕烯醇酮 (THP) 是一種通常透過與抑制加速電活動的受體結合來幫助舒緩成人和兒童腦細胞活動的化學物質,實際上在青春期變成了拮抗劑。
“青春期當然是荷爾蒙發生巨大變化的時期,”資深研究作者 Sheryl Smith 說。“當我們觀察青春期時,我們發現類固醇 THP 完全翻轉到相反的效果。”
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THP 是一種在體內孕酮(女性性激素)代謝時產生的類固醇。通常,THP 在大腦中釋放以應對壓力,並在升級後 30 分鐘內平靜神經系統。THP 透過與神經元或神經細胞表面的所謂 GABA 受體結合而發揮作用。Smith 指出,GABA(γ-氨基丁酸)是大腦中主要的抑制性神經遞質,“任何鎮靜劑,如鎮靜劑、麻醉劑和酒精,都作用於 GABA 受體。”
為了確定該系統在青春期為何失靈,該團隊將目標鎖定在海馬體的 CA1 區域,這是大腦中心的一個彎曲切片,負責調節情緒。CA1 與控制焦慮有關。該團隊正在尋找一種特定型別的 GABA 受體,稱為 alpha4-beta2-delta,已知其對類固醇特別敏感。
由於史密斯指出,女孩在青春期經歷焦慮症的可能性是男孩的兩倍,因此該團隊使用雌性小鼠模型,最初試圖確定幼年和青春期動物 CA1 中存在的此類 GABA 受體的數量。
他們發現青春期小鼠體內 alpha4-beta2-delta 受體的數量是幼年小鼠的三倍;它們位於神經元的樹突(尖端)中,神經元透過樹突接收來自其他神經細胞的資訊。“在青春期前的 CA1 海馬體中,[實際上] 什麼都沒有,”Smith 說,並補充說,之前的研究表明,成人大腦中也缺乏這些受體。
為了確定特殊受體是否與行為差異有關,研究人員透過將幼年、青春期和成年小鼠困在塑膠管中 45 分鐘來給它們施加壓力。然後他們將它們取出,給它們 20 分鐘的時間來安定下來,然後將它們置於另一種壓力情境中——一個已知會讓動物感到焦慮的迷宮。20 分鐘的休息時間足以讓幼年和成年小鼠放鬆,但青少年仍然處於高度緊張狀態。
該團隊後來在體外確定,CA1 中的 alpha4-beta2-delta 受體的行為與正常的 GABA 受體不同,它們吸收氯離子電流,而不是排出氯離子。“通常,氯離子是流出的,”Smith 解釋說,“THP 增強了 GABA 受體,從而增強了失控的神經活動的抑制作用。” 在青春期,THP 反而減緩了 GABA 受體的脫敏,使激增的大腦活動不受控制地持續下去。
Smith 說,她的團隊的小鼠模型忠實地模擬了人類的情況。“我們知道人類的 alpha4-beta2-delta GABA 受體也像小鼠一樣[在青春期]受到抑制,”她說。“這表明這些情緒變化和壓力反應放大的生物學基礎。”
她指出,這種新發現的聯絡可能為青少年女孩抑鬱症的新療法鋪平道路。這表明研究界可以“制定針對 [THP] 或受體的策略,”她說。