负面情绪真的会让大脑能量不足！新研究发现心理压力大，线粒体受伤
负面情绪真的会让大脑能量不足！新研究发现心理压力大，线粒体受伤
哥伦比亚大学欧文医学中心的研究人员最近发现，心理压力与大脑线粒体功能之间存在重要关联。这项发表在《美国国家科学院院刊》（PNAS）上的研究指出，人一生中经历的心理压力越小，脑细胞中的线粒体代谢功能越强。这一发现为理解心理健康问题的生物学基础提供了新的视角。
研究背景与方法
线粒体常被称作细胞的“电池”，因为它们是生产能量分子ATP的场所，通过氧化磷酸化（OXPHOS）过程产生细胞生命活动所需的化学能量。此外，线粒体还能代谢胆固醇，合成激素和神经递质。
随着年龄增长，线粒体会不断老化受损。目前已知的与线粒体功能失常有关的疾病超过50种，包括罕见的遗传病和常见的衰老相关疾病。
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在这项研究中，科学家们着重分析了老年人大脑中的线粒体表型，并与他们人生经历中的心理状态进行了关联。根据两项长期调查收集的数据，研究人员获得了约450名老年人生前二十多年的社会心理信息，包括他们自我报告的慢性压力水平和情绪状态。同时，得益于这些参与调查的老年志愿者去世后捐献了大脑，研究人员还通过蛋白质组学、单核RNA测序等方法分析了他们大脑中的基因网络和线粒体代谢功能。
研究发现
研究发现，一个人社会心理评分越高——情绪越积极、幸福感越强，其大脑背外侧前额叶皮层中线粒体的氧化磷酸化复合物含量越高；反之，负面情绪越高的人，线粒体代谢功能必需的蛋白质含量相对较低。“氧化磷酸化复合物I丰度的18%~25%的差异可以由积极和消极的综合社会心理因素来解释。”论文指出。
鉴于前额叶皮层是大脑中负责决策、行为等高级认知任务的关键脑区，这一联系表明慢性心理压力和负面经历有可能通过减损前额叶皮层的线粒体能量代谢对大脑产生不利的影响，从而改变人的社会行为、压力反应。
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研究作者指出，这些结果证明了老年人的心理状态与他们大脑的线粒体生物学有关，这是表明主观心理社会体验与大脑生物学相关的首个证明。
这项研究还进一步分析了不同类型的脑细胞，在单细胞分辨率下发现，线粒体与社会心理因素之间的关联主要不是由大脑的神经元而是由神经胶质细胞驱动的。
研究意义
这些发现提示，靶向特定细胞的线粒体功能，或许有助于逆转负面经历、消极情绪对大脑的伤害，让大脑获得更多“正能量”。
这项研究首次揭示了心理社会体验与大脑生物学之间的直接联系，为理解心理健康问题的生物学基础提供了新的视角，也为预防和治疗相关疾病提供了新的思路。
参考资料：
[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