2011年4月，美國紐約大學(xué)蘭貢醫學(xué)中心神經(jīng)系統學(xué)家Robert Froemke及其同事僅通過(guò)荷爾蒙注射，改變了“處女”鼠的大腦。

在治療之前，雌性老鼠在很大程度上對鼠崽的哭聲漠不關(guān)心，甚至會(huì )傷害它們。但注射催產(chǎn)素后，老鼠開(kāi)始更像母親，并將幼崽叼在嘴里。Froemke監控了這些動(dòng)物的大腦，以找出為何發(fā)生這種情況。

首先，當聽(tīng)到幼崽哭聲時(shí)，老鼠表現出不規則的神經(jīng)沖動(dòng)。當催產(chǎn)素開(kāi)始起效后，這種信號發(fā)展成一種更有序的母親大腦模式。研究顯示了激素改變神經(jīng)行為的與眾不同的細節。“催產(chǎn)素幫助改變了大腦，讓其對這些叫聲進(jìn)行響應。”Froemke說(shuō)。

自上世紀70年代以來(lái)，催產(chǎn)素引起了神經(jīng)學(xué)家的強烈興趣。當時(shí)研究顯示，它能驅動(dòng)多個(gè)物種的母性行為和社會(huì )依附性。它參與了一系列社會(huì )行為，包括田鼠的一夫一妻制、羊的母嬰紐帶，甚至人類(lèi)間的信任，因此催產(chǎn)素贏(yíng)得了“擁抱荷爾蒙”的聲譽(yù)。“但人們僅僅認為催產(chǎn)素是一個(gè)結合分子、一種擁抱荷爾蒙。”埃默里大學(xué)神經(jīng)系統學(xué)家Larry Young說(shuō)。

這個(gè)觀(guān)點(diǎn)導致一些臨床醫生嘗試用催產(chǎn)素治療孤獨癥譜系障礙等精神疾病。但早期的實(shí)驗結果可謂喜憂(yōu)參半，科學(xué)家正在更深入了解催產(chǎn)素和它是如何作用于大腦的。Froemke等研究人員發(fā)現，這種荷爾蒙會(huì )以一種方式促進(jìn)神經(jīng)信號，著(zhù)重于遇險信號或可能的面部表情等社會(huì )相關(guān)的輸入。而且，研究人員又開(kāi)始了一波更具野心的實(shí)驗，以檢測催產(chǎn)素是否有助于治療一些類(lèi)型的孤獨癥。

該研究將帶來(lái)對催產(chǎn)素及其對行為的復合作用的更復雜理解。“催產(chǎn)素研究領(lǐng)域已經(jīng)成熟，已在吸引研究人員投入其中，推動(dòng)該領(lǐng)域飛速發(fā)展。”Young說(shuō)。

出生催化劑

催產(chǎn)素的故事始于20世紀初。當時(shí)，生物化學(xué)家在腦垂體后葉中發(fā)現了一種能提高宮縮和泌乳的物質(zhì)。稍后，科學(xué)家發(fā)現了相關(guān)荷爾蒙，并將其命名為催產(chǎn)素——源于希臘詞語(yǔ)“快速出生”。催產(chǎn)素產(chǎn)生自大腦的下丘腦，上世紀70年代的研究顯示，產(chǎn)生催產(chǎn)素的神經(jīng)會(huì )向大腦傳遞信號，這表明它能調節行為。

在1979年的一項標志性研究中，北卡羅來(lái)納大學(xué)的Cort Pedersen和Arthur Prange發(fā)現，為“處女”鼠注射催產(chǎn)素能觸發(fā)其母性行為。研究人員又發(fā)現，催產(chǎn)素能讓草原田鼠形成終生配偶制——這在哺乳動(dòng)物中十分可貴。2012年，研究人員甚至在秀麗隱桿線(xiàn)蟲(chóng)體內發(fā)現了催產(chǎn)素，它能幫助這種動(dòng)物發(fā)現和識別配偶。

“這是一種非常古老的分子。”印第安納大學(xué)神經(jīng)學(xué)家Sue Carter說(shuō)，“在現代動(dòng)物進(jìn)化中，這種荷爾蒙已經(jīng)被使用和重復使用。而且，幾乎所有試圖尋找催產(chǎn)素在社會(huì )行為等方面作用的人已經(jīng)發(fā)現了一些線(xiàn)索。”

但其對哺乳動(dòng)物的作用仍有許多未解之謎。人們很難測量大腦中的催產(chǎn)素水平，也很難弄清它通常何時(shí)、何地釋放以及分泌多少?？茖W(xué)家也不能精確了解它是如何改變行為的。

“我們需要開(kāi)始思考催產(chǎn)素在大腦中的基本作用。”Young說(shuō)。美國國家精神衛生研究所所長(cháng)Thomas Insel 表示：“這對理解大腦是如何調節行為的至關(guān)重要。”

Froemke致力于研究響應幼崽哭聲的母性行為背后的機制。他主要研究了左側聽(tīng)覺(jué)皮層。今年4月刊登于《自然》雜志的研究報告顯示，向未交配雌鼠的左側聽(tīng)覺(jué)皮層中注射催產(chǎn)素后，相比生理鹽水注射，催產(chǎn)素顯著(zhù)提升了雌鼠搜索呼救幼鼠的反應速度。這種荷爾蒙能放大輸入信號，并允許它們意識到行動(dòng)的重要性。

“該研究是這一領(lǐng)域的高水平工作，將行為、大腦區域和分子基礎等融合在一起。”蘭貢醫學(xué)中心神經(jīng)學(xué)家Richard Tsien說(shuō)。Tsien則通過(guò)分析海馬切片研究催產(chǎn)素在神經(jīng)回路中的活性。

在2013年的小鼠研究中，Tsien團隊發(fā)現，催產(chǎn)素能有選擇地作用于一種名為抑制性中間神經(jīng)元的細胞，它能平息該神經(jīng)回路中的背景顫動(dòng)。“催產(chǎn)素能改善信號傳遞，幾乎能加倍通過(guò)該系統的信息數量。”Tsien說(shuō)。事實(shí)上，它能產(chǎn)生更多信號和更少噪音。

Froemke和Tsien的工作適合一個(gè)更廣闊的理論：催產(chǎn)素有助于社會(huì )互動(dòng)和識別的一種方法是提高大腦對社會(huì )相關(guān)景象、聲音或其他刺激的響應。Young已經(jīng)發(fā)現，這種荷爾蒙能有助于小鼠識別和注意其他小鼠的氣味。研究人員還發(fā)現，它能提升人類(lèi)識別面孔的能力。

減緩孤獨癥

基礎研究的快速發(fā)展也吸引了臨床興趣。上世紀50年代，催產(chǎn)素就開(kāi)始被用于加速分娩，因此一些研究人員認為它用于實(shí)驗也相對安全。

大約10年前，心理學(xué)研究開(kāi)始顯示，通過(guò)鼻內噴霧一次劑量的催產(chǎn)素能改善健康年輕人社會(huì )行為的諸多問(wèn)題。與對照組相比，吸入催產(chǎn)素的人在玩投資游戲時(shí)，更愿意將自己的錢(qián)委托給陌生人。一劑量催產(chǎn)素也能增加人們凝望對方眼睛的時(shí)間，并提高他們通過(guò)對方微表情推斷其情緒狀態(tài)的能力。

由于對社會(huì )認知有重要作用，催產(chǎn)素成為治療精神疾病尤其是孤獨癥的候選者。孤獨癥患者通常在社會(huì )互動(dòng)和溝通方面有問(wèn)題，他們無(wú)法適當地處理社會(huì )刺激?？茖W(xué)家認為，催產(chǎn)素可能會(huì )逆轉某些癥狀。

2010年開(kāi)始，科學(xué)家就發(fā)現有證據支持這一理論。研究人員發(fā)現，催產(chǎn)素能暫時(shí)改變孤獨癥患者的移情和社會(huì )合作狀態(tài)。加拿大Holland Bloorview兒童康復醫院孤獨癥研究中心臨床神經(jīng)學(xué)家Evdokia Anagnostou 回憶道：“人們變得相當興奮。”

法國國家科研中心研究人員也通過(guò)試驗發(fā)現，注射催產(chǎn)素能夠顯著(zhù)緩解孤獨癥患者的癥狀。他們在美國《國家科學(xué)院學(xué)報》上報告說(shuō)，科研小組給13名孤獨癥患者注射了催產(chǎn)素，這些患者具有正常的智力和語(yǔ)言水平，但無(wú)法主動(dòng)參與社交活動(dòng)。結果顯示，在傳球游戲等試驗中，注射了催產(chǎn)素的孤獨癥患者社交恐懼感有所減輕，更喜歡與他人玩耍，表現得更自信。

但許多有關(guān)催產(chǎn)素對孤獨癥效果的早期研究存在限制，原因是研究人員評估了單次劑量和相對較少的參與者，而之后使用更多劑量的實(shí)驗則沒(méi)能出現理想結果。

2010年澳大利亞悉尼大學(xué)臨床心理學(xué)家Adam Guastella研究了16位患有孤獨癥的男性青少年，發(fā)現一劑催產(chǎn)素能改善他們的癥狀。但當他嘗試著(zhù)在兩個(gè)月中為參與者提供雙倍的日劑量后，結果并沒(méi)有出現社會(huì )互動(dòng)或社會(huì )認知方面的顯著(zhù)改善。“這表明，隨著(zhù)時(shí)間的推移，催產(chǎn)素在改善精神疾病癥狀方面存在限制。”他說(shuō)。

關(guān)乎細節

迄今為止，幾乎沒(méi)有研究能確定孤獨癥與催產(chǎn)素信號問(wèn)題有關(guān)。但今年2月，由加州大學(xué)洛杉磯分校神經(jīng)遺傳學(xué)家Daniel Geschwind領(lǐng)銜的研究小組發(fā)現了一些更清晰的證據。該研究小組在一個(gè)自閉癥小鼠模型中證明，催產(chǎn)素可明顯地改善其社會(huì )行為，如果進(jìn)行早期治療，這一裨益可能長(cháng)時(shí)間持續。

研究人員表示，缺乏Cntnap2基因的小鼠可表現出某些人類(lèi)孤獨癥的特征，這些動(dòng)物下丘腦室旁核催產(chǎn)素神經(jīng)元數量減少。給這些動(dòng)物每天補充催產(chǎn)素兩周后，它們的行為恢復正常。“但是目前并沒(méi)有發(fā)現任何證據顯示，人類(lèi)孤獨癥患者存在催產(chǎn)素不足問(wèn)題。”Geschwind說(shuō)。

“這說(shuō)明孤獨癥可能具有很高的異質(zhì)性，如果能找到那些缺乏催產(chǎn)素的類(lèi)型，使用催產(chǎn)素治療可能會(huì )產(chǎn)生理想效果。”斯坦福大學(xué)行為神經(jīng)學(xué)家Karen Parker說(shuō)。

根據這一設想，許多臨床學(xué)家已經(jīng)開(kāi)始進(jìn)行更大規模的催產(chǎn)素及其治療孤獨癥的臨床研究，以便確定誰(shuí)能從中受益。北卡羅來(lái)納大學(xué)兒童精神病學(xué)家Linmarie Sikich計劃招募300名年齡從3歲到17歲的孤獨癥患者。研究人員將為他們使用6個(gè)月的催產(chǎn)素和安慰劑，并在隨后6個(gè)月里進(jìn)行追蹤研究，以確定誰(shuí)的癥狀能得到改善。

但也有研究提示，催產(chǎn)素可能具有副作用。Carter小組發(fā)現，給草原田鼠幼崽使用低劑量催產(chǎn)素，能改善它們成年期的配偶忠誠度，但高劑量的催產(chǎn)素卻會(huì )阻礙這一行為。而且，人類(lèi)研究結果提示，催產(chǎn)素可導致人們更積極地捍衛自己，對抗競爭者。但對邊緣型人格障礙患者而言，催產(chǎn)素會(huì )讓他們失去信任和合作。

Young認為催產(chǎn)素領(lǐng)域的發(fā)展需要基礎研究與臨床的緊密合作。如果基礎研究科學(xué)家能確定催產(chǎn)素的工作原理，將能幫助臨床研究設計出更好的治療方法。“我認為，未來(lái)兩個(gè)分支的科學(xué)家需要更多溝通。”Young說(shuō)。過(guò)去科學(xué)家可能對催產(chǎn)素的理解過(guò)于簡(jiǎn)單化。“催產(chǎn)素以不同的方式產(chǎn)生影響，而且我們研究的生物學(xué)也十分復雜。”Guastella說(shuō)。

閱讀：  2015-07-02 08:54:53