近日(12月22日)，日本北海道大學和京都大學的科學家，在針對小鼠大腦「獎勵機制」的神經迴路研究中發現，大腦內「中縫核」(MRN)與「背側縫核」(DRN)兩部位，負責處理「獎勵」和「厭惡」訊息的血清素神經元，對於同樣血清素刺激的反應相反。該發現對解開成癮、憂鬱症的詳細機制，有了進一步的見解。研究論文發表於期刊《Nature Communications》。

在動物大腦中，具有一套會對帶來愉悅感的事物有所反應的「獎勵機制」，該迴路涉及包括血清素、多巴胺等神經傳導物質，以及海馬迴、前額葉皮層等大腦部位；這項獎勵機制，也與包括物質成癮、憂鬱症等相關。

該論文指出，雖過去已證實腦中DRN部位的血清素神經元，在獎勵機制中發揮著關鍵作用，刺激該神經元，會讓小鼠產生與獎賞相關的愉悅感，不過，在給憂鬱症病人使用「選擇性血清素回收抑制劑」(selective serotonin reuptake inhibitors, SSRi)這項藥物時，卻無法發揮讓大腦感受到「獎勵」的作用，但其原因仍未知。

(編按：血清素分泌缺乏，或是大腦中無法感受到所分泌的血清素，被認為可能與憂鬱、失眠等相關，雖該理論目前仍有爭議，但能增進大腦使用血清素的SSRi仍是目前普遍使用的抗憂鬱藥物。)

日本團隊對此進行研究後，證實MRN部位的血清素神經元，在處理獎勵和厭惡的訊息時，與DRN部位的作用相反，即遇到同樣的刺激下，其神經的活化行為可能是相反的。此外，他們更進一步分析發現，MRN的血清素神經元，是作為獎勵和厭惡刺激的關鍵中介角色。

研究團隊使用多項測試，來評估在刺激和抑制MRN部位時，小鼠血清素神經元的活性變化，並透過能檢測「鈣離子進入神經」的熒光蛋白進行實驗，若出現鈣離子流入，代表神經元被活化。

他們發現，例如捏小鼠尾巴使其不舒服時，MRN血清素神經元會被活化，讓小鼠吃含糖食物感到快樂時，該神經元反倒不會被活化。

而若以光遺傳學(optogenetic)方法，用光照直接刺激或抑制MRN，也會讓小鼠出現厭惡或尋求獎勵的行為，例如遠離或想留在給予不同刺激房間中。

另外，研究人員也發現，MRN血清素神經元，會朝向腦幹的「腳間核」(IPN)區域傳遞訊號，且IPN的血清素受體，也參與了和MRN血清素相關的「厭惡」反應。

這項研究證實了MRN和IPN中的血清素受體，會參與獎勵與厭惡刺激的處理，這些發現不但突破過去僅集中於DRN部位的研究，也為包括成癮和憂鬱症等精神障礙，提供了新的科學基礎。

參考資料：

1. 論文原文：https://www.nature.com/articles/s41467-022-35346-7

2. https://www.genengnews.com/neuroscience/opposing-activities-of-serotonin-producing-neurons-hint-at-strategies-for-treating-addictions-depression/

(編譯/巫芝岳)