原創 學術經緯 學術經緯 2024-06-27 08:02 上海
很多研究證據表明，積極的情緒、良好的心理狀态有助于延緩大腦的認知衰退，降低老後罹患阿爾茨海默病等腦疾病的風險，甚至延長壽命。不過，健康的精神狀态究竟是如何從生理層面上起到保護大腦的作用的呢？
最近，哥倫比亞大學歐文醫學中心的研究人員找到了一條重要線索。根據他們發表在《美國國家科學院院刊》（PNAS）上的論文，人一生中經曆的心理壓力越小，腦細胞中的線粒體有越強的代謝功能，線粒體或許是保護大腦的關鍵。
線粒體常被稱作細胞的“電池”，因為它們是生産能量分子ATP的場所，通過氧化磷酸化（OXPHOS）過程産生細胞生命活動所需的化學能量。此外，線粒體還能代謝膽固醇，合成激素和神經遞質。
正因為如此，線粒體如果發生功能障礙，可能導緻各種各樣的疾病。目前已知的與線粒體功能失常有關的疾病超過50種，包括罕見的遺傳病和常見的衰老相關疾病，因為随着年齡增長，線粒體會不斷老化受損。
圖檔來源：123RF
而在這項研究中，科學家們就着重分析了老年人大腦中的線粒體表型，并與他們人生經曆中的心理狀态進行了關聯。
根據兩項長期調查收集的資料，研究人員獲得了約450名老年人生前二十多年的社會心理資訊，包括他們自我報告的慢性壓力水準和情緒狀态，然後建構了一套評分方法，将積極或消極的社會心理因素轉換成特定的分數。同時，得益于這些參與調查的老年志願者去世後捐獻了大腦，研究人員還通過蛋白質組學、單核RNA測序等方法分析了他們大腦，包括細胞中的基因網絡，線粒體氧化磷酸化複合物等線粒體代謝功能必需的關鍵蛋白質水準。
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結果，研究人員發現了有趣的聯系：一個人社會心理評分越高——情緒越積極、幸福感越強，其大腦背外側前額葉皮層，線粒體的氧化磷酸化複合物含量越高；反之，負面情緒越高的人，線粒體代謝功能必需的蛋白質含量相對較低。“氧化磷酸化複合物I豐度的18%~25%的差異可以由積極和消極的綜合社會心理因素來解釋。”論文指出。
鑒于前額葉皮層是大腦中負責決策、行為等進階認知任務的關鍵腦區，這一聯系表明慢性心理壓力和負面經曆有可能通過減損前額葉皮層的線粒體能量代謝對大腦産生不利的影響，進而改變人的社會行為、壓力反應。
研究作者指出，這些結果證明了老年人的心理狀态與他們大腦的線粒體生物學有關，這是表明主觀心理社會體驗與大腦生物學相關的首個證明。
這項研究還進一步分析了不同類型的腦細胞，在單細胞分辨率下發現，線粒體與社會心理因素之間的關聯主要不是由大腦的神經元而是由神經膠質細胞驅動的。
這些發現提示，靶向特定細胞的線粒體功能，或許有助于逆轉負面經曆、消極情緒對大腦的傷害，讓大腦獲得更多“正能量”。
參考資料：
[1] Caroline Trumpff et al, Psychosocial experiences are associated with human brain mitochondrial biology, Proceedings of the National Academy of Sciences (2024). DOI: 10.1073/pnas.2317673121
[2] Brain health is rooted in state of mind, finds study. Retrieved June 25, 2024 from https://www.cuimc.columbia.edu/news/brain-health-rooted-state-mind-finds-study