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两条平行环路分别介导压力引起的焦虑样行为和血糖上升现象。 受访单位供图

孙露佳 科普时报记者 刘传书

情绪波动与精神压力导致血糖升高背后的病理机制是什么？中国科学院深圳先进技术研究院脑认知与脑疾病研究所、深港脑科学创新研究院王立平团队针对这一问题，近日在国际期刊《细胞通讯》发表了最新研究成果。

据世界卫生组织统计，2019年至2000年间由糖尿病导致的死亡人数增加了3%。糖尿病发病年龄逐渐提前，这可能与年轻人面临的工作生活压力、焦虑状态或情绪波动有关。

王立平团队致力于本能行为的神经机制研究，通过一系列动物实验发现大脑内被压力应激激活的神经环路，可以投射到不同的下游脑区“平行处理”焦虑样行为和调节血糖。这一发现进一步加深了对负性情绪与血糖代谢紊乱病理机制的理解，也为未来干预精神系统和代谢系统共患病提供了新的潜在靶点。

身体束缚对小鼠来说是一种难受的刺激，短暂的束缚即可引起小鼠产生负性情绪，但并不会产生器质性伤害。科研人员发现仅仅5分钟的身体束缚就会引起了小鼠焦虑样的行为，同时伴随血糖以及胰高血糖素急性上升，说明大脑在快速响应外来刺激同时产生情绪反应，进而通过这一“环路平行处理”机制调控血糖。

王立平团队综合利用光遗传调控、电生理记录、病毒示踪等神经科学前沿技术，还发现终纹床核的谷氨酸脱羧酶神经元投射到下丘脑弓状核的神经环路，在这一过程中被显著激活。

“我们非常惊讶地发现大脑利用有限的神经元资源，并通过精准的分类和网络连接，协调行为和机体稳态，实现对外来压力的快速响应。大脑作为机体‘司令官’在感受外界环境挑战的同时，特定神经环路还可以迅速调控糖代谢状态，其编码的物理结构和逻辑值得深入探索。”该论文第一作者贾香莲博士表示。

王立平介绍说，在我们的工作中已经不是第一次发现大脑这种“高效”策略的存在，说明大脑在“共享”基础上进一步通过更为细致精准的网络结构，来统筹动物的情绪行为和维持机体内环境的稳态。该研究提示，机体是一个密不可分的整体，精神上的改变往往与外周的生理功能改变相互影响。以往“头痛医头，脚痛医脚”的还原论视角，在很大程度上需要结合“整体观和系统论”这种逻辑，有望为全面理解大脑在机体稳态调控中的功能提供独特的研究视角。