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根据定于 6 月 16 日发表在《细胞报告》杂志上的一项研究，一组神经元控制着各种类型的叹息，但它们会根据叹息的原因从大脑的不同区域接收指令。
人类和其他哺乳动物每隔几分钟就会自动叹气一次，以维持适当的肺功能。这种所谓的基础叹息是正常呼吸过程的一部分，并且会自动发生，无需我们考虑。但除了服务于基本的生理目的之外，叹息还作为对从压力、烦恼到解脱等情绪的行为反应而发生。
“我们想了解所有这些不同的输入，包括情绪和生理，如何导致相同的行为输出，”密歇根大学生命科学研究所生理学家兼助理教授李鹏说。
了解大脑对情绪的控制是神经生物学和精神病学的中心目标，但由于梳理情绪大脑状态及其复杂输出的挑战，这很困难。
因为叹息提供了一种简单的、可测量的大脑输出，李和他的同事们利用它们来了解更多关于神经回路如何交流以调节行为反应的信息。他们通过研究小鼠中的神经回路来研究不同的神经回路如何使大脑能够在不同的环境中控制叹息和呼吸——老鼠也表现出基础和情绪性的叹息，并且其大脑在结构上与人类相似。
此前，李及其同事确定了调节基础叹息的神经元和通路。在这项最新研究中，研究人员追踪了这些所谓的 NMB 神经元(表达神经调节素 B 的神经元的缩写)，以了解它们在小鼠处于压力下时接收到的信号，并发现了十几个前脑区域，这些区域将直接输入发送到叹息控制中心。
当老鼠被限制在一个狭小的空间内，引发类似幽闭恐惧症的状态时，它们的叹息频率增加了两到三倍。使用遗传工具，研究人员在一个前脑区域发现了另一种类型的神经元，称为伪君子表达 (HCRT) 神经元，它们在压力下放电并向 NMB 神经元发送信号。然后，研究人员在不限制小鼠的情况下人工激活了 HCRT 神经元，并观察到相同的叹息率变化。
当研究人员使 NMB 神经元沉默时，小鼠的基础叹息和压力引起的叹息都会急剧减少。然而，当他们只沉默 HCRT 神经元时，只有压力引起的叹息减少，而基础叹息不受影响。