癌症被低估了!它还能劫持人的大脑,剥夺生存意志
图片来源:pexels
撰文|Adam Kepecs
翻译|刘雨彤
翻译|王怡博
晚期癌症带来的一个残酷后果是,许多患者会陷入极度冷漠的状态,对曾经钟爱的活动失去兴趣。这是一种复杂的综合征——“恶病质”(Cachexia)的表现,恶病质会影响约80%的晚期癌症患者,导致严重的肌肉萎缩和体重减轻,即便患者营养充足,也会变得骨瘦如柴。
缺乏动力不仅加剧患者的痛苦,还使他们与家人、朋友关系疏离。面对患者难以完成需要努力和毅力的高强度治疗的情况,家属也感到压力重重,进而使治疗变得更加复杂。
医生通常认为,晚期癌症患者对生活失去兴趣,是心理对身体恶化的必然反应。但倘若冷漠并非仅仅是身体机能衰退的副产品,而是疾病本身的组成部分呢?
在我们最新发表的研究中,我和同事们有了一项重大发现:癌症并非仅仅消耗身体,它还会劫持控制动机的特定脑回路。我们把这些研究成果发表在《科学》(Science)杂志上,挑战了数十年来人们的固有认知,并表明或许有可能恢复许多癌症患者口中最不希望失去的东西——生活动力。
厘清关系
为解开癌症恶病质中冷漠之谜,我们需要追踪炎症在体内的确切传播路径,并在疾病进展过程中观察大脑内部的情况——这显然无法在人体试验中实现。然而,神经科学家已经开发出先进的技术,以便在小鼠身上实现这一目标。
现代神经科学为我们提供了强大的工具,用于探究疾病如何改变小鼠的脑活动。科学家可以在细胞水平上绘制整个大脑的图谱,追踪行为过程中的神经活动,并精确地开启或关闭神经元。现在,我们利用这些神经科学工具,在癌症恶病质小鼠模型中研究了这种综合征对大脑和动力的影响。
我们发现了一小块名为“最后区”(area postrema)的脑区,它充当着探测大脑炎症的角色。随着肿瘤生长,它会向血液中释放会引发炎症的细胞因子。最后区缺乏典型的血脑屏障,无法阻挡体内的毒素、病原体和其他分子进入大脑。
当最后区检测到炎性分子水平上升时,会在多个脑区之间触发神经级联反应,最终抑制大脑的动机中心——伏隔核(nucleus accumbens)中的多巴胺释放。尽管多巴胺常被误解为“愉悦化学物质”,但实际上它与驱动力或付出努力以获取回报的意愿相关:它会使大脑倾向于采取行动。
我们使用两种基于行为经济学原理设计的量化测试,衡量小鼠努力的程度,从而直接观察到大脑的变化。在第一项测试中,小鼠反复将鼻子探入食物投放口,且每次获得食物所需的探鼻次数逐渐增加。在第二项测试中,小鼠反复在两个水投放口之间的桥上来回穿梭,每个投放口的水量会随着使用逐渐减少,迫使小鼠切换到另一边来补充水,类似于摘浆果直到灌木丛被摘空。
随着癌症的进展,小鼠仍会追求容易获得的奖励,但很快就会放弃需要付出更多努力的任务。与此同时,我们实时观察到小鼠多巴胺水平的下降,这与小鼠为获取奖励而付出努力的意愿降低完全吻合。
我们的研究结果表明,癌症不仅让大脑“耗尽”,还会发送大脑可检测到的特定炎症信号,导致大脑迅速降低多巴胺水平,从而逐渐丧失了动力。这与患者的描述相符:“一切都感觉太难了。”
免疫-大脑回路驱动癌症恶病质相关的冷漠行为。图片来源于论文
恢复动力
或许最令人振奋的是,我们发现了几种让患有癌症恶病质的小鼠恢复动力的方法,即便癌症本身仍在继续发展。
首先,我们在基因水平上关闭了最后区中负责感知炎症的神经元,或者直接刺激神经元释放多巴胺,成功使小鼠恢复了生活动力。
其次,我们发现给小鼠使用一种能阻断特定细胞因子的药物同样有效。这种药物的作用机制与美国食品与药品管理局(FDA)已批准的某些关节炎治疗药物类似。虽然该药物无法逆转小鼠身体消瘦的状况,但却能让小鼠重拾动力,为获得奖励而付出努力。
尽管这些结果都是基于小鼠模型得出的,但它们为治疗人类患者提供了一种可能的思路:针对这一特定的炎症-多巴胺通路展开治疗,即便疾病本身仍无法治愈,但或许能够改善癌症患者的生活质量。
身体与心理症状之间的界限其实是人为划定的。癌症可不管这一套,它利用炎症来操控那些驱动患者行动的神经回路。不过,我们的研究结果表明,这些信息是可以被拦截的,神经回路也因此能得到恢复。
重新审视动力丧失
我们发现的重要性远不止于癌症领域。在癌症中导致患者丧失动力的炎性分子,还参与了许多其他疾病,从类风湿性关节炎等自身免疫性疾病到慢性感染以及抑郁症。同样的脑回路或许可以解释数百万慢性疾病患者所经历的那种让人丧失动力的感受。
起初,由炎症引发的冷漠或许是一种保护机制。在早期人类面临急性感染时,降低动力是有意义的,因为这有助于节省能量,集中资源以恢复健康。然而,在癌症和其他疾病中,这种曾经帮助人类在短期疾病中生存下来的机制,反而变得有害了。因为炎症会持续存在,长期的冷漠情绪也不利于生存,反而会加深患者的痛苦,恶化健康状况,降低生活质量。
虽然将这些发现转化为针对人类的治疗方法还需要更多研究,但我们的发现揭示了一个颇具前景的治疗靶点。通过阻断炎症信号或调节大脑回路,研究者或许能够恢复患者的动力。对于那些眼睁睁看着患者动力逐渐消失的患者及其家属来说,这一可能性带来了一种强大的力量:即便疾病不断发展,我们依然能找回对生命的热爱。
原文链接:https://theconversation.com/cancer-hijacks-your-brain-and-steals-your-motivation-new-research-in-mice-reveals-how-offering-potential-avenues-for-treatment-254043
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