患有躁郁症的人的情绪会发生剧烈变化，在躁狂和抑郁的经常虚弱时期之间振荡。虽然可以使用锂药物成功治疗双相情感障碍患者的三分之一，但大多数患者仍在努力寻找有效的治疗选择。

现在，Salk研究人员进行的一系列新发现揭示了以前未知的细节，从而解释了为什么双相型患者中的某些神经元会在过度或兴奋之间摆动。在2020年2月和2019年10月的《生物精神病学》杂志上发表的两篇论文中，Salk研究人员使用实验和计算技术来描述躁郁症患者脑细胞中钾和钠电流的变化如何有助于进一步解释为什么某些患者会做出反应锂和其他没有。

这是在理解引起双相情感障碍的细胞机制方面令人兴奋的进步。这也使我们离开发能够治疗这种疾病的新疗法更近了一步。”

Rusty Gage，教授，研究的高级作者兼萨克研究所主席

2015年，Gage及其同事首次发现了对锂有反应的患者和对锂无反应的患者的脑细胞之间的初始差异。在这两种情况下，与没有躁郁症的人的DG神经元相比，来自大脑齿状回(DG)区域的神经元都是过度兴奋的-更容易受到刺激。但是当暴露于锂时，只有来自已知锂反应者的细胞才被这种药物镇定。

在这项新的研究中，盖奇的团队好奇这一结果是否适用于不同的大脑区域，他们进行了类似的实验，但是使用了比以前更深入的探针并使用了不同类型的神经元。他们从六个患有躁郁症的人中生长出神经元，称为CA3锥体神经元，其中三个对锂作出了反应。

在以前的研究中，所有双相患者的DG神经元都是过度兴奋的，而在新研究中，只有锂反应者的CA3神经元一直都是过度兴奋的。

这两篇论文的第一作者Salk研究助理Shani Stern说：“反应者和非反应者之间的神经元有很大差异。”“这几乎就像是两种不同的疾病。”

此外，研究小组最初观察到锂无反应者的CA3神经元平均具有正常的兴奋性。但是，当他们随着时间的推移更仔细地观察各个单元时，他们发现了一个不同的故事。研究小组更仔细地研究了来自锂反应者的CA3神经元，发现这些细胞的钾离子通道数比平时更高，并且通过这些离子通道的钾电流更强。科学家表明，增加的钾电流是CA3神经元过度活跃的原因：当他们将细胞暴露于钾通道阻滞剂时，过度活跃就消失了。有趣的是，当它们将细胞暴露于锂时，该药物不仅可以逆转多动症，而且可以同时降低钾电流。

斯特恩说：“有时候我会测量这些细胞，而整个组都将极度兴奋。“然后有时候细胞会分裂;有些会非常兴奋，而另一些会非常兴奋。”

为了更好地了解造成这些波动的原因，研究人员设计了CA3神经元活性的计算模拟。计算机模拟显示，钠电流的急剧减少和钾电流的幅度的增加可能导致CA3神经元中相同类型的神经元不稳定-解释了过度兴奋性和低兴奋性。当研究人员随后将CA3神经元从无反应者暴露于钾通道阻滞剂时，其兴奋性变得更接近于对照水平。这些发现进一步证明了钾电流在双相情感障碍中起着作用-在锂反应者和非反应者中-都可以帮助研究人员了解如何更好地靶向药物。

研究小组正在计划进一步研究大型神经元网络在过度兴奋和过度兴奋阶段之间交替时所发生的情况，以了解这些变化是否可能驱动双相情感障碍中出现的躁狂和抑郁情绪。