人为加快老鼠的心率会导致其焦虑症状增加
发布时间:2023-03-07 12:17:22|来源:第一产业网|作者:

斯坦福大学的一组精神病学家和生物工程师发现,人为地加快老鼠的心率会导致焦虑症状增加。在他们发表在《自然》杂志上的研究中,该小组找到了一种在不影响其身体其他部位的情况下加快实验室小鼠心率的方法,并使用该方法更多地了解心率加快时大脑中发生的情况。波尔多大学的 Yoni Couderc 和 Anna Beyeler 在同一期期刊上发表了一篇新闻和观点文章,概述了加利福尼亚团队所做的工作。

无创光学起搏器的研制。a,示意图显示了通过眼眶后注射 AAV9-mTNT::ChRmine-p2A-oScarlet 启用的外部光源对心律的光学控制。b,共聚焦横截面图像表明心房和心室中 ChRmine-p2A-oScarlet(红色)和 DAPI 染色(蓝色)的同质转基因表达。比例尺,1 毫米(主要);100 µm(插图)。c,使用以 15 Hz(900 bpm)传输的 589 nm 光,脉冲宽度为 10 ms,辐照度为 160 mW mm −2的光学起搏心电图 (ECG) 迹线示例. 比例尺,500 毫秒。插图轨迹:光传输前后的 ECG 信号(灰色)以及光开始和停止时的 ECG 信号(红色)。比例尺,50 毫秒,0.5 毫伏。d,光激活 QRS 复合物在 900 bpm 时的可靠性作为皮肤光辐照度的函数(n = 6 只小鼠)。e,单个 10 毫秒光脉冲的 ECG 轨迹示例。灰色箭头表示与窦性心律相关的 P 波,在光学起搏期间被覆盖(红色箭头)。比例尺,25 毫秒,0.25 毫伏。f,600、800 和 1,000 bpm 起搏的 ECG 轨迹示例。比例尺,50 毫秒,0.5 毫伏。阴影区域表示在 100% 占空比下指定频率下的照明周期。g,光学起搏保真度的表征,显示刺激频率与 ECG 测量的心率(n = 6 只小鼠)。所有心电图测量均在麻醉小鼠中进行。信用:自然(2023)。DOI: 10.1038/s41586-023-05748-8

先前的研究和轶事证据表明,在恐惧或焦虑的情况下,心脏的反应是跳动更快。多年来,医学科学家一直想知道反过来是否成立——是否有可能除了大脑加快心率之外的其他因素会导致恐惧或焦虑加剧?为了找到答案,研究人员必须找到一种方法来加快心跳速度而不影响身体的其他部位。
 
人为地加快心率很容易;有许多药物会影响心率,例如咖啡因。但它们也会影响身体的其他部位,例如大脑。为了找出当心脏加速且没有任何其他副作用时会发生什么,研究人员研究了一种由藻类制成的蛋白质,称为 ChRmine。当暴露在光线下时,会发生允许带电粒子通过的反应——如果没有光线,这些粒子就会被阻挡。
 
该团队将 ChRmine 应用于活体小鼠心脏的外层,然后闭合它们的胸腔。然后,他们将缝有灯的背心放在老鼠身上。打开灯打开了大门,让已经存在的带电粒子进入心脏,导致心率增加。
 
然后,研究人员将小鼠置于测试压力箱中,发现加快心率会导致小鼠表现得像它们在焦虑或害怕时的正常行为。进一步的测试表明,当他们的心率被人为加快时,他们的部分岛叶皮层会亮起,这是一种焦虑的生理迹象。阻止这种活动可以让老鼠在再次接受盒子压力测试时放松。
编辑:澜澜
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