以下是与朋友和家人保持联系的一个重要原因:社会孤立会导致记忆和学习缺陷以及其他行为变化。许多大脑研究都集中在社会剥夺对神经元的影响上,但对最丰富的脑细胞星形胶质细胞的后果知之甚少。
贝勒医学院的研究人员使用动物模型在《神经元》杂志上报告说,在社会隔离期间,星形胶质细胞变得过度活跃,这反过来又抑制了大脑回路功能和记忆形成。重要的是,抑制星形胶质细胞多动症逆转了与社会剥夺相关的认知缺陷。
“我们在 COVID 大流行期间学到的一件事是,正如之前的研究表明的那样,社会孤立会影响认知功能,”共同第一作者、贝勒 Benjamin Deneen 博士实验室的研究生 Yi-Ting Cheng 说。“这促使共同第一作者Junsung Woo博士和我进一步研究大脑中社会孤立的影响,特别是在星形胶质细胞中。
星形胶质细胞在大脑中扮演着多种角色,例如支持神经元的功能,参与突触的形成和功能,释放神经递质和制造血脑屏障。
“在正常的群体住房条件下,星形胶质细胞促进和促进电路功能和记忆,”Deneen,教授兼Russell J.博士和Marian K. Blattner神经外科兼贝勒癌症神经科学中心主任说。他也是该作品的通讯作者。“然而,我们发现,在社会剥夺期间,大脑区域中被称为海马体的星形胶质细胞实际上抑制了电路功能和记忆形成。广泛的结论是星形胶质细胞功能与社会经验相适应。
为了更深入地了解社会隔离小鼠的星形胶质细胞导致学习和记忆缺陷的机制,研究人员研究了钙离子(Caa2+),先前的研究表明,星形胶质细胞介导的学习和记忆行为在中起着核心作用。
“我们评估了社会剥夺对星形胶质细胞Ca的影响。2+活动并发现社会孤立大大增加了它,特别是涉及 Ca 的活动2+通道 TRPA1。这反过来又是抑制性神经递质GABA的释放,它打破了涉及记忆和学习的神经回路,“Cheng说。
“重要的是,TRPA1的药理学和遗传抑制逆转了与社会剥夺相关的生理和认知缺陷。
“虽然社会隔离也会影响其他脑细胞,但我们对专门操纵星形胶质细胞足以恢复动物模型中社会孤立引发的学习和记忆缺陷的发现感到非常兴奋,”Deneen说。
“我们的研究结果显示了星形胶质细胞在脑生理学中的新作用,”Cheng说。“星形胶质细胞的作用受到环境变化的影响,并会反映在动物的行为中。在这种情况下,我们了解到社交互动对星形胶质细胞有益,因此对大脑也有好处。