癌癥對大腦回路的破壞性影響可能會摧毀 Will
先進的殘酷后果癌癥是許多患者在對曾經珍視的活動失去興趣時所經歷的深刻冷漠。
這種癥狀是稱為惡病質綜合征的一部分,它會影響大約80% 的晚期癌癥患者,導致嚴重的肌肉萎縮和體重減輕,盡管營養充足,但患者仍然骨瘦。
這種動力的喪失不僅加深了患者的痛苦,還使他們與家人和朋友隔離開來。因為難以接受苛刻的療法這需要努力和堅持,也會給家庭帶來壓力并使治療復雜化。
醫生通常認為,當晚期癌癥患者退出生活時,這是不可避免的對身體惡化的心理反應.但是,如果冷漠不僅僅是身體衰退的副產品,而且是疾病本身不可或缺的一部分呢?
在我們新發表的研究中,我的同事們和我發現了一些了不起的事情:癌癥不僅會浪費身體——它劫持控制動機的特定大腦回路.
我們的研究結果發表在雜志上科學挑戰了幾十年的假設,并表明有可能恢復許多癌癥患者所描述的輸球最令人沮喪– 他們參與生活的意愿。
解開身體衰退帶來的疲勞
為了解開癌癥惡病質中冷漠的謎題,我們需要追蹤炎癥在體內的確切路徑,并在疾病進展時觀察活著的大腦內部——這在人類中是不可能的。然而,神經科學家擁有先進的技術,可以在小鼠中實現這一目標。
現代神經科學為我們配備了強大的工具庫探討疾病如何改變小鼠的大腦活動。科學家可以映射整個大腦在細胞水平,跟蹤神經活動在行為期間,并且精確地打開或關閉 Neurons 神經元.我們在癌癥惡病質小鼠模型中使用這些神經科學工具來研究疾病對大腦和動機的影響。
我們確定了一個稱為后極區它充當大腦的炎癥檢測器。隨著腫瘤的生長,它會將細胞因子(引發炎癥的分子)釋放到血液中。極后區域缺乏典型的血腦屏障,該屏障將毒素、病原體和其他分子拒之門外,使其能夠直接對循環的炎癥信號進行采樣。
當極后區域檢測到炎癥分子的增加時,它會觸發跨多個大腦區域的神經級聯反應,最終抑制大腦動機中樞的多巴胺釋放——伏隔核.
雖然通常被誤解為“快樂化學物質”,但多巴胺實際上與驅動力或愿意付出努力以獲得獎勵: 它使內部成本效益天平傾向于行動。
我們直接觀察到這種轉變使用兩個根據行為經濟學原理設計的定量測試來衡量努力程度。在第一個實驗中,老鼠反復將鼻子戳進食物端口,每個食物顆粒需要逐漸增加的戳數。
在第二項任務中,老鼠反復穿過兩個水港之間的橋,每個水港都隨著使用而逐漸耗盡,并迫使老鼠換邊補充供應,類似于采摘漿果直到灌木叢空了。
隨著癌癥的進展,小鼠仍然追求簡單的獎勵,但很快就放棄了需要付出更大努力的任務。與此同時,我們觀察到多巴胺水平實時下降,恰好反映了小鼠為獲得獎勵而工作的意愿下降。
我們的研究結果表明,癌癥不僅通常會“磨損”大腦——它還會發送大腦檢測到的有針對性的炎癥信號。然后,大腦通過迅速將多巴胺水平降低到降低積極性.這與患者的描述相符:“一切都感覺太難了。
在疾病晚期恢復動力
也許最令人興奮的是,我們發現恢復動力的幾種方法在患有癌癥惡病質的小鼠中 - 即使癌癥本身繼續進展。
首先,通過基因關閉極后區域的炎癥感應神經元,或直接刺激神經元釋放多巴胺,我們能夠恢復小鼠的正常動機。
其次,我們發現給小鼠一種阻斷特定細胞因子的藥物——其作用類似于現有的 FDA 批準的關節炎治療——也被證明是有效的。雖然這種藥物沒有逆轉身體消耗,但它恢復了小鼠為獲得回報而工作的意愿。
雖然這些結果基于小鼠模型,但它們為人類提供了一種治療可能性:針對這種特定的炎癥-多巴胺回路可以改善癌癥患者的生活質量,即使疾病仍然無法治愈。
身體癥狀和心理癥狀之間的界限是人工繪制的線條.癌癥忽視了這種分裂,利用炎癥來征用驅動患者行動意愿的回路。但我們的研究結果表明,這些信息可以被攔截并恢復電路。
重新思考疾病中的冷漠
我們的發現具有遠不止癌癥的意義。導致癌癥失去動力的炎癥分子也是涉及許多其他情況? 從自身免疫性疾病(如類風濕性關節炎)到慢性感染,以及抑郁癥.
同樣的大腦回路可能解釋了使人衰弱的冷漠數百萬患有各種慢性病的人所經歷的。
炎癥引發的情感淡漠可能最初是進化為保護機制.當早期人類面臨急性感染時,降低積極性是有道理的——它可以節省能量并將資源用于恢復。
但是,曾經幫助人們在短期疾病中生存下來的東西,當炎癥長期持續存在時,就會變得有害,就像癌癥和其他疾病一樣。而不是幫助生存,長期的冷漠會加深痛苦,惡化健康狀況和生活質量。
雖然將這些發現轉化為人類療法需要更多的研究,但我們的發現揭示了一個有前途的治療靶點。通過攔截炎癥信號或調節大腦回路,研究人員可能能夠恢復患者的驅動力。
對于眼睜睜看著動力溜走的患者和家屬來說,這種可能性提供了強大的東西:希望即使疾病進展,我們自己的本質也可能被找回。