齊紅梅等
摘 要:近年研究表明,運(yùn)動對抑郁有積極作用,其效果可媲美心理干預(yù)或藥物治療,甚至更為顯著。而且適當(dāng)運(yùn)動無任何副作用,還能降低心血管疾病、糖尿病等的發(fā)病率。雖然運(yùn)動作為抗抑郁的干預(yù)手段已引起了廣泛關(guān)注,但其內(nèi)在機(jī)制尚不明確?;诂F(xiàn)有的抑郁癥發(fā)病機(jī)理的各種假說,并結(jié)合運(yùn)動抗抑郁的實(shí)證研究,提出運(yùn)動抗抑郁的神經(jīng)生物學(xué)機(jī)制可能涉及到中樞單胺類神經(jīng)遞質(zhì)系統(tǒng)、神經(jīng)營養(yǎng)物質(zhì)、神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)、神經(jīng)免疫系統(tǒng),以及中樞神經(jīng)系統(tǒng)組織形態(tài)結(jié)構(gòu)等方面的變化。這不僅進(jìn)一步豐富運(yùn)動抗抑郁機(jī)制的理論構(gòu)架,而且為本領(lǐng)域的未來研究提供新視角。
關(guān)鍵詞: 抑郁;抗抑郁;運(yùn)動;中樞神經(jīng)系統(tǒng);機(jī)制
近年研究表明,運(yùn)動對抑郁有積極作用,其效果可媲美心理干預(yù)或藥物治療[1],甚至更為顯著,而且適當(dāng)?shù)倪\(yùn)動無任何副作用,還能降低心血管疾病、糖尿病等的發(fā)病率。雖然運(yùn)動作為抗抑郁的干預(yù)手段已引起了廣泛關(guān)注,但其內(nèi)在機(jī)制尚不明確?;诂F(xiàn)有的抑郁癥發(fā)病機(jī)理的各種假說,結(jié)合運(yùn)動抗抑郁的實(shí)證研究,筆者認(rèn)為運(yùn)動抗抑郁的神經(jīng)生物學(xué)機(jī)制可能涉及到中樞單胺類神經(jīng)遞質(zhì)、神經(jīng)營養(yǎng)物質(zhì)、神經(jīng)內(nèi)分泌、神經(jīng)免疫及中樞神經(jīng)系統(tǒng)組織形態(tài)結(jié)構(gòu)等方面的變化。
1 抑郁、運(yùn)動與單胺類神經(jīng)遞質(zhì)和相應(yīng)受體功能的變化
中樞單胺類神經(jīng)遞質(zhì)系統(tǒng)功能紊亂是抑郁癥發(fā)病的生物學(xué)機(jī)理中最重要的假說,已經(jīng)為大多數(shù)人所接受。較早的單胺假說認(rèn)為抑郁癥是腦中單胺遞質(zhì)去甲腎上腺素(NE)、5羥色胺(5HT)功能不足,而大多數(shù)抗抑郁藥是通過升高突觸部位單胺遞質(zhì)的水平起抗抑郁作用的。候鋼等研究顯示,抑郁癥患者腦脊液5HT和NE濃度明顯低于正常對照組[2]。Schildkraut認(rèn)為,某些抑郁癥的發(fā)生與兒茶酚胺,尤其是NE在重要腦區(qū)的絕對或相對缺乏有關(guān)[3];但單胺假說很難解釋一些抗抑郁藥的作用機(jī)理及抗抑郁藥起效慢和對神經(jīng)遞質(zhì)改變快的矛盾,比如說通??挂钟羲幠茉诮o藥數(shù)小時后增加神經(jīng)遞質(zhì)在突觸間隙的濃度,但抗抑郁的療效卻在連續(xù)治療2~4周后才開始出現(xiàn);因此,從20世紀(jì)70年代開始又提出了受體假說,認(rèn)為抑郁癥是腦中NE/5HT受體數(shù)量和敏感性發(fā)生了變化的緣故。Whale等發(fā)現(xiàn),抑郁癥患者突觸后5HT1D受體敏感性明顯下降,這一敏感性下降可能是SSRIs藥物治療后突觸后5HT水平升高的適應(yīng)性反應(yīng)。由此可見,抑郁癥的發(fā)病機(jī)理涉及的不只是單胺類神經(jīng)遞質(zhì)含量的減少,而是整個神經(jīng)遞質(zhì)系統(tǒng)功能的改變。近年來的研究顯示,其他一些單胺類神經(jīng)遞質(zhì),如多巴胺(DA)、乙酰膽堿(Ach)、γ氨基丁酸(GABA)等不足也與抑郁癥發(fā)病密切相關(guān)。如研究發(fā)現(xiàn),DA受體拮抗劑具有抗抑郁的作用[4],抗抑郁藥氟西汀可通過減少伏隔核殼Ach的釋放而緩解抑郁行為[5],抑郁癥患者腦脊液中GABA量比較低,用GABA激動劑可以改善抑郁癥狀[6]。
基于上述的單胺假說和受體假說,對運(yùn)動抗抑郁的機(jī)制展開了廣泛研究。動物研究表明,運(yùn)動可調(diào)節(jié)多種神經(jīng)遞質(zhì)系統(tǒng),如5羥色胺(5HT)[7]、多巴胺(DA)[8]、去甲腎上腺素(NA)[9]、γ氨基丁酸(GABA)[10]和谷氨酸[11],進(jìn)而會起到積極的干預(yù)作用。最早有關(guān)運(yùn)動對動物大腦神經(jīng)遞質(zhì)影響的報道始于1966年Gordon等的研究,發(fā)現(xiàn)運(yùn)動能夠影響NA的合成和翻轉(zhuǎn)[12]。隨后的研究進(jìn)一步證明了運(yùn)動可升高NA的水平,并使得不同腦區(qū)NA的代謝物增多。運(yùn)動對大腦DA的影響也受到了廣泛關(guān)注。Chaouloff 等研究發(fā)現(xiàn),急性跑臺運(yùn)動能夠顯著增加大鼠整個腦區(qū)和腦脊液中DA代謝物高香草酸(HVA)的水平[13]。他們的另一研究也發(fā)現(xiàn),運(yùn)動后大鼠中腦、前額皮質(zhì)、海馬和紋狀體的DA水平及其代謝物水平都有所增加[14]。一項采用微透析技術(shù)的研究發(fā)現(xiàn),20 min跑臺運(yùn)動顯著增加了大鼠紋狀體DA的釋放[15]。同樣,急性或慢性運(yùn)動對5HT水平的影響也得到了諸多研究支持。如大鼠在3 h急性運(yùn)動后[16]或8周跑臺運(yùn)動后[17],大腦5HT的水平都升高。微透析研究發(fā)現(xiàn),60 min跑臺運(yùn)動后,大鼠海馬的5HT水平升高[18]。另一活體微透析研究發(fā)現(xiàn),運(yùn)動改變了大腦細(xì)胞外的谷氨酸[11]。正如Arida等在新近的綜述中所總結(jié)的,運(yùn)動能夠通過促進(jìn)5HT、NA、DA等的合成和釋放,進(jìn)而起到抗抑郁的作用[19]。
單胺假說是抑郁癥發(fā)病機(jī)制的經(jīng)典假說,但隨著對其他相關(guān)機(jī)制的不斷拓展,這一假說似乎不可避免地面臨著逐漸脫離主流研究的窘境。誠然,無論是最初的單胺假說還是后來的受體假說,都不可能完全解釋抑郁所引發(fā)的神經(jīng)遞質(zhì)系統(tǒng)的改變;但另一方面,單胺類神經(jīng)遞質(zhì)尤其是5HT作為抑郁癥發(fā)病機(jī)制的研究靶點(diǎn)卻毫無爭議地得到了一致認(rèn)可。Maes等新近提出的“抑郁的5HT新假說”[20]將5HT與神經(jīng)內(nèi)分泌免疫網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系起來,認(rèn)為與下丘腦垂體腎上腺軸(HPA)有關(guān)的5HT水平的降低是抑郁癥發(fā)病的典型特征和重要機(jī)制,或許能給我們以啟發(fā);但運(yùn)動鍛煉對抑郁行為反應(yīng)的改變是否通過調(diào)節(jié)HPA軸功能,進(jìn)而導(dǎo)致5HT水平降低這一介導(dǎo)途徑,尚有待進(jìn)一步研究。
2 抑郁、運(yùn)動與神經(jīng)營養(yǎng)因子變化和神經(jīng)元發(fā)生
20世紀(jì)80年代以來,人們還發(fā)現(xiàn)許多不同類型的生長因子會對神經(jīng)細(xì)胞的生長與存活有調(diào)節(jié)作用,現(xiàn)將這些神經(jīng)營養(yǎng)物質(zhì)統(tǒng)稱為神經(jīng)營養(yǎng)因子(NTFS)。Duman等提出,應(yīng)激或抑郁會導(dǎo)致海馬、前額葉與杏仁核等腦邊緣區(qū)的神經(jīng)元萎縮和細(xì)胞丟失,并且引起神經(jīng)營養(yǎng)因子表達(dá)下降;相反,使用抗抑郁藥會促進(jìn)成年海馬神經(jīng)發(fā)生及神經(jīng)營養(yǎng)因子表達(dá)增加,基于此提出了抑郁的神經(jīng)營養(yǎng)假說[21]。神經(jīng)營養(yǎng)因子在神經(jīng)發(fā)育和神經(jīng)可塑性中起著重要的作用,其中腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子(BDNF)在抑郁癥中的作用備受關(guān)注。動物研究表明,應(yīng)激減少了海馬BDNF的表達(dá),而抗抑郁藥有效逆轉(zhuǎn)了這一效果,分子遺傳學(xué)研究亦提示BDNF基因可能與抑郁癥的病因有關(guān)[21]。大量臨床研究也表明,多種應(yīng)激均可降低海馬中BDNF通路的活動,而抗抑郁藥可增強(qiáng)該通路的活動[22]。另有研究顯示,抑郁模型大鼠海馬齒狀回顆粒細(xì)胞層下區(qū)先祖細(xì)胞分裂減少,BDNF水平低下,均都表現(xiàn)為陽性棕色顆粒缺失[23];海馬和頂葉皮質(zhì)神經(jīng)元神經(jīng)生長因子(NGF)的含量下降,NGF mRNA表達(dá)水平降低[24]。這些證據(jù)都被用來支持抑郁癥的神經(jīng)營養(yǎng)因子假說。BDNF通過促進(jìn)細(xì)胞的增殖、分化和存活進(jìn)而影響神經(jīng)元的神經(jīng)發(fā)生。研究表明,應(yīng)激和抑郁等不利因素會抑制成年海馬神經(jīng)發(fā)生[21],而抗抑郁藥可以引發(fā)海馬齒狀回(DG)持續(xù)產(chǎn)生新的神經(jīng)元,從而誘導(dǎo)成年海馬神經(jīng)發(fā)生[25]。
運(yùn)動可使神經(jīng)營養(yǎng)因子的表達(dá)增加,并能誘導(dǎo)成年海馬神經(jīng)發(fā)生,這可能是運(yùn)動抗抑郁作用的又一機(jī)制。在所有的神經(jīng)營養(yǎng)因子中,BDNF可能是對運(yùn)動的調(diào)控作用最為敏感的。動物研究發(fā)現(xiàn),運(yùn)動可增加BDNF mRNA的表達(dá),并增加BDNF的蛋白含量[26]。Liu等[27]研究發(fā)現(xiàn),運(yùn)動可作為預(yù)防慢性應(yīng)激(CUMS)所致抑郁行為的有效手段,其中可能涉及的機(jī)制就是運(yùn)動增加了海馬BDNF的水平。Zheng等[28]研究發(fā)現(xiàn),運(yùn)動可通過增加海馬BDNF的水平逆轉(zhuǎn)CUMS所致的抑郁性行為。Erickson等[29]研究發(fā)現(xiàn),有氧運(yùn)動可以增加老年人海馬的體積,這一體積的增加與運(yùn)動誘發(fā)的血清BDNF水平的升高相關(guān)。Sarbadhikari等[30]認(rèn)為,BDNF在運(yùn)動改變神經(jīng)遞質(zhì)活動過程中起調(diào)節(jié)作用。除BDNF外,其他神經(jīng)營養(yǎng)因子在運(yùn)動抗抑郁的機(jī)制研究中也有所關(guān)聯(lián)。新近研究發(fā)現(xiàn),內(nèi)源性大麻素信號通路的改變是運(yùn)動誘發(fā)神經(jīng)發(fā)生的重要因素[31]。Kiuchi等[32]研究發(fā)現(xiàn),運(yùn)動能夠通過血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)的信號通路促進(jìn)海馬神經(jīng)發(fā)生,從而起到抗抑郁作用。Duman等[33]研究發(fā)現(xiàn),胰島素樣生長因子1(IGF1)在運(yùn)動抗抑郁的過程中發(fā)揮作用。
雖然BDNF、VEGF和IGF1等神經(jīng)營養(yǎng)因子作用不同,但是功能互補(bǔ)甚至重疊,能夠共同調(diào)控下游的信號傳導(dǎo)以及基因轉(zhuǎn)錄過程,在運(yùn)動抗抑郁過程中發(fā)揮著重要的作用。運(yùn)動能誘導(dǎo)成年海馬的神經(jīng)發(fā)生及神經(jīng)營養(yǎng)因子的表達(dá)增加可能是運(yùn)動發(fā)揮抗抑郁作用的主要機(jī)制,其類似于抗抑郁藥物的治療作用。此外,神經(jīng)營養(yǎng)因子信號通路在海馬、前額葉皮質(zhì)和中腦邊緣系統(tǒng)中表現(xiàn)出相反的抑郁行為調(diào)節(jié)作用,這提示神經(jīng)營養(yǎng)因子更可能是通過影響情緒調(diào)節(jié)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)而不是單個腦區(qū)活動而發(fā)揮調(diào)節(jié)作用;因此,對運(yùn)動抗抑郁過程中所涉及的神經(jīng)營養(yǎng)因子的變化而言,未來研究應(yīng)該從單個腦區(qū)轉(zhuǎn)移到整個神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的作用。
3 抑郁、運(yùn)動與神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)功能的變化
神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)功能異常在抑郁癥的發(fā)生中起非常重要的作用,而下丘腦垂體腎上腺軸(HPA)是一個重要的內(nèi)分泌軸。糖皮質(zhì)激素(GC)和促腎上腺皮質(zhì)激素釋放激素(CRF)是該系統(tǒng)2個關(guān)鍵基礎(chǔ)物質(zhì)[34]。許多抑郁癥患者血清GC升高,提示HPA軸功能失調(diào)可能是抑郁癥的重要發(fā)病機(jī)制。增高的GC可通過激活糖皮質(zhì)激素受體(GR)降低海馬神經(jīng)元新生,造成海馬體積縮小。成年后腦區(qū)特異性敲除GR引起小鼠HPA軸活動增強(qiáng)并表現(xiàn)出抑郁樣行為,抗抑郁藥可以逆轉(zhuǎn)這些變化[35]。高皮質(zhì)醇癥可能由GR介導(dǎo)的負(fù)反饋調(diào)節(jié)失控、促腎上腺皮質(zhì)激素(ACTH)和促腎上腺皮質(zhì)激素釋放激素(CRH)分泌過多等因素造成。動物研究結(jié)果顯示,抑郁模型大鼠血漿CRH、ACTH含量增加[36];下丘腦垂體腎上腺軸(HPA)和下丘腦垂體甲狀腺軸(HPT)功能亢進(jìn)[37]。Rubin等研究發(fā)現(xiàn),與正常人相比,抑郁癥患者的腎上腺皮質(zhì)增生約38%,增生程度與皮質(zhì)醇濃度有關(guān),且隨著抑郁的恢復(fù),這種增生似乎也隨著皮質(zhì)醇的正?;鸩较38]。Catalan等發(fā)現(xiàn),抑郁癥患者下丘腦及下丘腦外的CRF濃度升高,與輕度或中度抑郁組相比,重度抑郁組血漿CRF濃度更高,且血漿CRF與皮質(zhì)醇濃度呈顯著相關(guān)[39]。
抑郁的神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)功能異常假說為運(yùn)動抗抑郁的機(jī)制研究提供了又一個視角。早期即有研究[40]發(fā)現(xiàn),運(yùn)動可通過HPA軸的反復(fù)激活,從而誘發(fā)HPA軸的適應(yīng)性。Liu等[41]新近研究發(fā)現(xiàn),游泳運(yùn)動可通過降低HPA軸功能,進(jìn)而緩解胚胎期接觸GC誘發(fā)的大鼠抑郁樣行為。Karandrea等[42]研究發(fā)現(xiàn),運(yùn)動可下調(diào)雄性大鼠海馬GR mRNA的表達(dá),而對下丘腦GR mRNA的表達(dá)則起上調(diào)作用。Zheng等[28]研究發(fā)現(xiàn),運(yùn)動逆轉(zhuǎn)了慢性應(yīng)激所導(dǎo)致的大鼠皮質(zhì)酮的升高和GR的降低,誘使HPA軸對應(yīng)激產(chǎn)生了適應(yīng)性,從而起到抗抑郁作用。Kim等[43]研究發(fā)現(xiàn),跑臺運(yùn)動可恢復(fù)由于慢性注射皮質(zhì)酮所誘發(fā)的大鼠海馬CRF mRNA表達(dá)和血清ACTH水平的下降,改善了HPA軸的異?;顒覽43]。另有研究[44]發(fā)現(xiàn),運(yùn)動能夠拮抗因應(yīng)激刺激導(dǎo)致的動物行為指標(biāo)及腎上腺、海馬及血漿皮質(zhì)酮水平的異常,保護(hù)海馬組織不受損傷,以維持海馬對HPA 軸的正常調(diào)控功能,從而預(yù)防抑郁的發(fā)生。
雖然運(yùn)動對抑郁誘發(fā)的神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)功能紊亂的改善已經(jīng)得到認(rèn)可,但其主要聚焦于HPA軸的導(dǎo)向難免拘泥了對整個神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)功能的研究。已有研究發(fā)現(xiàn),雌激素能夠加強(qiáng)HPA軸的應(yīng)激反應(yīng)[45],而睪酮對此則起抑制作用[46]。臨床研究發(fā)現(xiàn),女性抑郁癥患者的比例遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于男性。雖然妊娠期接觸GC是否會導(dǎo)致子代大鼠行為變化的性別差異還尚無定論,但是胚胎期接觸GC會誘發(fā)抑郁行為則廣為接受。其機(jī)制可能是妊娠期接觸GC會對HPA軸產(chǎn)生編程效應(yīng)(即在生命早期由某種異常因素所導(dǎo)致的永久性基因表達(dá)的改變)而導(dǎo)致HPA軸功能的改變,這與應(yīng)激誘發(fā)的相關(guān)疾?。òㄒ钟粼趦?nèi))是有關(guān)的。研究發(fā)現(xiàn),運(yùn)動鍛煉可能會恢復(fù)HPA軸的正常功能,從而緩解妊娠期接觸GC對子代造成的抑郁行為。另一方面,運(yùn)動對性激素的影響已展開了廣泛研究?;诖耍\(yùn)動或許可以通過影響性激素的分泌,進(jìn)而有助于闡釋抑郁的性別差異。
4 抑郁、運(yùn)動與免疫系統(tǒng)功能的變化
除對神經(jīng)炎癥的作用外,運(yùn)動對神經(jīng)免疫影響的機(jī)制還尚不明確。外周CK數(shù)目的改變可能是由于神經(jīng)內(nèi)分泌對免疫系統(tǒng)的影響所致。就此角度而言,由腎上腺皮質(zhì)所分泌的GC的作用最為重要。這些激素,尤其是皮質(zhì)醇,已經(jīng)被證明參與了免疫反應(yīng)及其CK的調(diào)節(jié)。低濃度GC可刺激CK,而高濃度的CK卻是免疫抑制的。同時,CK又是HPA軸的有效催化劑,但也要注意到,由于這一神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)受到抑制反饋機(jī)制的高度調(diào)控,所以,CK對HPA軸活動的刺激只能達(dá)到一定程度。此外,CK誘發(fā)的吲哚胺2,3雙加氧酶(IDO)可催化色氨酸(Trp)循犬尿氨酸途徑分解,使犬尿氨酸(Kyn)和神經(jīng)毒性喹啉酸(QA)累積,降低5HT的合成,說明IDO的過表達(dá)可介入與抑郁有關(guān)的單胺能和HPA軸失調(diào)[20]。根據(jù)“抑郁的細(xì)胞因子假說”,促炎細(xì)胞因子可通過IDO的激活而降低5HT的生成,而這一過程又需要NFκB的信號傳導(dǎo)和激活[53]。NFκB調(diào)節(jié)的荷爾蒙機(jī)制作用于應(yīng)激所誘發(fā)的雌性動物的抑郁,進(jìn)而代表了抑郁性別差異的一種機(jī)制。實(shí)際上,CK通過NFκB影響抑郁是抑郁發(fā)病的一種可選擇機(jī)制[54]??梢?,神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)和神經(jīng)免疫系統(tǒng)的功能絕非截然分開的,而是形成了神經(jīng)內(nèi)分泌免疫網(wǎng)絡(luò)調(diào)節(jié)?;诖?,未來運(yùn)動抗抑郁的機(jī)制研究不應(yīng)該僅局限于神經(jīng)內(nèi)分泌或神經(jīng)免疫系統(tǒng)的各自功能,而是要將神經(jīng)內(nèi)分泌免疫網(wǎng)絡(luò)作為研究的靶點(diǎn)。
5 抑郁、運(yùn)動與中樞神經(jīng)系統(tǒng)組織形態(tài)結(jié)構(gòu)的變化
近年來,生物學(xué)和神經(jīng)解剖學(xué)的研究認(rèn)為,中樞神經(jīng)系統(tǒng)某些特定部位,如前額葉皮質(zhì)、邊緣系統(tǒng)、丘腦背內(nèi)核、下丘腦和中腦中央灰質(zhì)的形態(tài)結(jié)構(gòu)變化是抑郁癥發(fā)病的解剖學(xué)基礎(chǔ)。已經(jīng)發(fā)現(xiàn),在抑郁癥患者中,這些部位的體積會有不同程度的變化?;诖?,由結(jié)構(gòu)影像和功能影像所組成的神經(jīng)影像學(xué)在抑郁癥發(fā)病機(jī)理中的應(yīng)用吸引了越來越多關(guān)注。利用正電子發(fā)射斷層掃描(PET)、單光子發(fā)射計算機(jī)斷層掃描(SPECT)和功能性磁共振(fMRI)等影像技術(shù)進(jìn)行檢查發(fā)現(xiàn),抑郁癥患者大腦及其海馬結(jié)構(gòu)出現(xiàn)某些變化,表現(xiàn)為側(cè)腦室擴(kuò)大、腦溝變寬、前腦體積縮小、海馬容量減少這些都提示抑郁癥患者的大腦和小腦均有萎縮[55]。結(jié)構(gòu)影像學(xué)[56]和尸體解剖學(xué)[57]研究表明,抑郁癥患者海馬和前額葉灰質(zhì)體積和膠質(zhì)細(xì)胞密度顯著縮小。Coffey等對抑郁癥病人進(jìn)行核磁共振研究發(fā)現(xiàn),這些病人的額葉體積比正常人約小7%,提示抑郁癥病人的額葉出現(xiàn)萎縮[58]。最近,有研究者采用一種新的功能數(shù)據(jù)分析方法——局部一致性(ReHo)技術(shù)來分析抑郁癥患者的靜息態(tài)功能性核磁共振數(shù)據(jù)[59]。該方法通過計算某個給定體素與其周圍相鄰若干體素間的kendalls系數(shù),得出該體素的局部一致性系數(shù),即ReHo值。李東明等采用此項技術(shù)發(fā)現(xiàn),抑郁組在雙側(cè)前扣帶皮質(zhì)(ACC)、左側(cè)內(nèi)側(cè)前額葉皮質(zhì)、左側(cè)顳中回均有ReHo值降低,ACC位置ReHo值也顯著降低,提示抑郁癥患者前扣帶皮質(zhì)及其相鄰部位自發(fā)神經(jīng)活動異常[60]。局部一致性技術(shù)有助于揭示抑郁病人異常腦區(qū)的可行性,從而為進(jìn)一步闡釋抑郁癥的病理機(jī)制提供依據(jù)。
雖然抑郁所引發(fā)的中樞神經(jīng)系統(tǒng)組織形態(tài)結(jié)構(gòu)的改變已得到諸多研究的驗證,但運(yùn)動對這種改變的影響卻尚未見報道。可喜的是,已有研究者對運(yùn)動導(dǎo)致其他人群中樞神經(jīng)系統(tǒng)的組織形態(tài)結(jié)構(gòu)改變進(jìn)行了一些探索。Pereira等[61]采用磁共振的研究發(fā)現(xiàn),3個月的有氧運(yùn)動增加了鍛煉者海馬齒狀回的體積,促進(jìn)了海馬神經(jīng)發(fā)生。另一采用磁共振的研究[62]發(fā)現(xiàn),運(yùn)動延緩了老年人顳葉內(nèi)側(cè)萎縮的速度。Erickson等[63]對老年人的一項追蹤研究發(fā)現(xiàn),步行與灰質(zhì)體積增加相關(guān),堅持運(yùn)動可預(yù)測9年后額葉、枕葉、顳葉和海馬體積的增加,進(jìn)而可延緩老年人認(rèn)知功能的衰退。Miller等[64]認(rèn)為,抑郁是介于運(yùn)動與認(rèn)知關(guān)系之間的重要調(diào)節(jié)變量之一。
可見,結(jié)構(gòu)性影像技術(shù)對神經(jīng)環(huán)路相關(guān)結(jié)構(gòu)直觀而精確的描述使其在抑郁癥發(fā)病機(jī)理的研究中舉足輕重。隨著技術(shù)手段的不斷更新,功能性腦影像技術(shù)將會吸引越來越多的關(guān)注。PET和SPECT可揭示腦區(qū)代謝或血流變化,而任務(wù)相關(guān)的fMRI則反映了相關(guān)任務(wù)導(dǎo)致的血氧水平依賴(blood oxygen level dependent,BOLD)信號強(qiáng)度改變,但PET和SPECT都屬于侵入性檢查,fMRI則受任務(wù)設(shè)計和病人配合度的影響較大。相對而言,靜息態(tài)ReHo技術(shù)反映的是局部腦組織內(nèi)功能單元之間神經(jīng)活動協(xié)調(diào)性的改變,雖然神經(jīng)機(jī)制不同,但可克服上述技術(shù)的限制;而且以往研究結(jié)果表明,靜息態(tài)ReHo對于異常腦區(qū)的檢測具有較高的靈敏度??梢姡o息態(tài)ReHo技術(shù)將成為本領(lǐng)域未來研究的主流方向。鑒于此,采用神經(jīng)影像學(xué)方法研究運(yùn)動對抑郁癥患者中樞神經(jīng)系統(tǒng)組織形態(tài)結(jié)構(gòu)的影響將會有助于揭示運(yùn)動抗抑郁作用的機(jī)制,能夠真正為臨床診斷提供定性、定位、定量的實(shí)時資料。
6 結(jié)束語
綜上,單胺類神經(jīng)遞質(zhì)、神經(jīng)營養(yǎng)物質(zhì)、神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)和神經(jīng)免疫系統(tǒng)的功能,以及中樞神經(jīng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)這幾方面的改變并不是各自獨(dú)立發(fā)生的,它們在運(yùn)動抗抑郁的過程中彼此影響(如圖1所示)。如內(nèi)分泌功能改變不僅是影響單胺神經(jīng)遞質(zhì)合成,而且還會直接作用于參與人類認(rèn)知功能的主要腦區(qū)——海馬,導(dǎo)致神經(jīng)元的損傷和凋亡。抑郁癥的中樞神經(jīng)系統(tǒng)改變既表現(xiàn)為功能性神經(jīng)遞質(zhì)傳遞功能的下降,也有神經(jīng)細(xì)胞組織形態(tài)的改變。雖然本文所闡釋的5個假說均獲得了實(shí)證研究的支持,且結(jié)論亦趨于一致,但很顯然每一種機(jī)制都不能完全獨(dú)立于其他機(jī)制之外,因此,未來研究應(yīng)該在聚焦各自主導(dǎo)研究方向的同時,兼顧中樞神經(jīng)系統(tǒng)的整體功能,或許更為有意義。
注:COX2=環(huán)氧酶2,PGE2=前列腺素E2,MKP1=絲裂原活化蛋白激酶磷酸酶1,IGF1=胰島素樣生長因子1,GC=糖皮質(zhì)激素,GR=糖皮質(zhì)激素受體,BDNF=神經(jīng)生長因子,5HT=5羥色胺,NA=去甲腎上腺素,IDO=吲哚胺2,3雙加氧酶,QUIN=羥基喹啉銅,3HK =3羥基犬尿氨酸,QA=喹啉酸。
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