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手术前后的恐惧、焦虑常常不请自来,除了躯体恢复,心理状态同样拖累康复。临床上常建议术前适度活动,但运动究竟如何在大脑中发挥情绪保护作用?
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2026年10月2日,安徽医科大学第一附属医院徐光红、毛煜团队,联合中国科学技术大学张智、晋艳团队在《Communications Biology》上发表研究“Corticothalamic circuits drive voluntary physical exercise-mediated relief of surgery-induced negative emotions in mice”。
该研究构建手术诱发负性情绪(SINE)小鼠模型,证实术前自主跑轮运动可缓解术后条件性防御反应与焦虑样行为;运动通过提升初级运动皮层 M1 谷氨酸能神经元活动,激活M1Glu→ZIGABA→POGlu皮层‑丘脑抑制性环路,该过程依赖 M1 区去甲肾上腺素释放,揭示运动调控术后负性情绪的新环路,为围手术期精神并发症提供潜在干预靶点。
核心亮点速览
术前自主运动可有效改善小鼠手术诱发的负性情绪
关键环路:M1Glu→ZIGABA→POGlu 皮层-丘脑抑制通路
M1区去甲肾上腺素释放驱动该环路的保护作用
3周运动有效,1-2周运动无明显效果
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术前自主运动可有效改善小鼠手术诱发的负性情绪
研究建立恐惧条件化联合剖腹探查术的SINE(手术诱发负性情绪) 动物模型。
结果显示,小鼠出现条件化僵直升高、焦虑样行为增加。3 周术前自主跑轮运动,可显著降低小鼠恐惧僵直时间,提升旷场中心区停留、高架十字迷宫开臂探索时间;1‑2 周运动无明显效果,运动总距离与行为改善存在相关性。该保护效应在雌雄小鼠中均可观察;单纯手术、单纯运动不会诱发上述恐惧焦虑改变。
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运动通过哪条环路发挥保护作用?
钙成像显示,运动小鼠遭遇情绪应激时,M1Glu神经元被更强激活,网络同步性提升。
化学遗传双向操控证实 M1Glu神经元是运动获益的必需节点。借助病毒示踪,确定 M1 谷氨酸能神经元投射至未定带 ZI 的 GABA 能神经元,后者进一步抑制丘脑后复合体 PO 谷氨酸能神经元;对环路上下游进行消融、化学遗传激活‑抑制,证实完整的M1Glu→ZIGABA→POGlu 通路,介导运动带来的情绪改善效应。
因此,M1Glu神经元是运动获益的必需节点;完整的M1Glu→ZIGABA→POGlu多突触通路介导情绪改善效应。
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M1 区域去甲肾上腺素释放驱动该皮层‑丘脑环路发挥保护作用
团队利用 GRAB‑NE2m 去甲肾上腺素探针记录。
结果显示,情绪应激刺激下,运动组小鼠 M1 区去甲肾上腺素释放显著升高,该信号可持续至行为测试结束。向 M1 局部注射 α1、β 受体拮抗剂阻断去甲肾上腺素信号后,运动带来的抗恐惧、抗焦虑行为获益完全消失。
说明情绪应激诱发的 M1 区去甲肾上腺素升高,驱动 M1Glu神经元激活,进而启动下游皮层‑丘脑环路,缓解手术相关负性情绪。
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总结全文
该研究构建手术诱发负性情绪小鼠模型,证明足够时长的术前自主运动能够改善术后恐惧、焦虑样行为;运动条件下情绪应激促使 M1 区释放去甲肾上腺素,增强初级运动皮层谷氨酸能神经元活性,进一步激活 M1Glu→ZIGABA→POGlu抑制性皮层‑丘脑环路,抑制丘脑后复合体兴奋性神经元,进而缓解手术带来的负性情绪,为围手术期情绪障碍提供神经环路机制与潜在干预思路。
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小编寄语:
手术带给人体的不只是躯体创伤,恐惧、焦虑这类心理负担同样会拖累康复。这项研究告诉我们,术前适度运动能够缓解术后负性情绪。
围手术期的照护,不应当只着眼于躯体病灶的恢复,心理情绪状态也需要被看见、被关注。运动作为一种低门槛的干预思路,也为应对围手术期心理困扰提供了新的参考方向。
https://doi.org/10.1038/s42003-026-11086-y
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