压力激素皮质醇会破坏大脑的导航系统。它损害了在方向感知中起关键作用的网格细胞的功能。德国波鸿鲁尔大学的研究人员在一项包含40名参与者的影像学研究中证实了这一点。参与者在一个核磁共振扫描仪中完成一个虚拟导航实验,同时记录他们的大脑活动。如果参与者在实验前接受了皮质醇,他们的表现会更差,网格细胞的精确活动模式也变得模糊。研究结果于2026年3月12日在线发表在《PLOS Biology》期刊上。
众所周知,压力会影响人类的行为和思维,但此前尚不清楚皮质醇如何干扰负责导航的大脑回路。来自波鸿鲁尔大学认知心理学系的Osman Akan博士及其团队,以及神经心理学系的同事和汉堡-埃彭多夫大学医院的研究人员着手探究这一问题。
在核磁共振扫描仪中进行虚拟定向测试
40名健康男性参与实验,每人分别在两个不同的日子接受测试。一天,受试者服用20毫克皮质醇;另一天,他们服用安慰剂。每天,他们在核磁共振扫描仪中记录大脑活动的同时,进行定向测试。
测试中,受试者被置于一片广阔的虚拟草地景观中,他们必须依次走向不同的树木,而这些树木在他们到达后就会消失。然后,他们必须找到直接返回起点的路径,没有任何关于路径的指示。在测试的一部分中,环境完全没有固定地标,只有树木作为临时目标。在另一部分中,一座灯塔作为固定的参考点。
皮质醇显著恶化了参与者的定向能力。与服用安慰剂后的结果相比,他们在寻找目的地时犯的错误要大得多,无论是否存在空间地标或路径的复杂程度如何。
压力下神经元坐标系统失效
皮质醇的影响也体现在功能性核磁共振记录中。在没有皮质醇影响的情况下,内嗅皮层中的一组神经细胞在空间定向任务中会以网格模式放电,因此得名“网格细胞”。它们可以说是构成了人类的内部GPS系统。
在皮质醇的影响下,网格细胞的活动模式变得模糊。特别是在没有地标的环境中导航时,这些细胞几乎失去了功能。Akan解释说:“在压力下,大脑失去了有效利用其内部导航地图的能力。”
研究人员注意到,皮质醇还导致大脑另一个区域——尾状核的活动增加。Akan说:“这表明大脑正试图通过替代策略来弥补内嗅皮层主要导航系统的丧失。”
内嗅皮层是阿尔茨海默病最早影响的大脑区域之一。Akan解释说:“由于慢性压力是痴呆症的风险因素,我们的研究揭示了一种关键机制,即压力激素如何破坏这个敏感区域。”
发表详情:
Osman Akan等,《皮质醇治疗损害男性人类内嗅皮层的路径整合并改变网格样表征》,《PLOS Biology》(2026)。DOI: 10.1371/journal.pbio.3003661
期刊信息:PLoS Biology
关键医学概念:氢化可的松、内嗅皮层、尾状核、阿尔茨海默病
临床分类:神经学、心理学与心理健康
提供方:波鸿鲁尔大学
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