《转化精神病学》：四季流转如何影响大脑功能？

如果说适应光暗循环、季节更替这样的环境变化是地球上所有生物的必修课，那生活在赤道地区和高纬度地区的难度差异也未免太大了！

就拿北京这样的中纬度城市来说，眼瞅着下班的时候天越来越亮、白天越来越长、中午的太阳越来越耀眼，春天终于有了实感。随之而来的还有各种季节性疾病流行，过敏人士心里响起了高危警报，“流感”成了当下搜索次数最多的词条之一，人们的精神状态也或多或少会受到季节变化的影响。

根据报道，与靠近赤道的国家相比，高纬度地区人群抑郁体育bd的季节性更强[1]；多种精神疾病，如季节性情感障碍（SAD）的流行、重度抑郁症、双相情感障碍的自杀企图随纬度的增加而增加。

为了更好地解释季节变化对人们情绪和行为的影响，美国国立卫生研究院的Rui Zhang和Nora D. Volkow根据现有的研究成果，总结了神经递质、大脑功能和结构的季节性变化，并构建了免疫系统和情绪季节性变化之间的联系。研究发表在Translational Psychiatry上[2]。

精神疾病的季节模式

日长和日长变化率被认为是某些精神体育bd季节性变化的基础。还是拿北半球来说，6月份（夏至）的日长最长，12月（冬至）的日长最短，日长率分别在3月（春分）和9月（秋分）达到峰值。

情感障碍（重度抑郁症、Ⅰ型和Ⅱ型双相情感障碍）、（轻度）躁狂发作通常在春/夏达到高峰，抑郁症发作的高峰期在冬天，双相情感障碍的混合发作在早春/夏末达到高峰。

日长及日长变化与精神疾病之间的关系

据估计，约有10-22%的患者表现出季节性发作/恶化[3]。抑郁症或躁狂症的季节性变化越强，患者疾病的严重程度和发作次数越多；季节性变化强烈的Ⅰ型双相情感障碍患者或重度抑郁症患者报告有更高水平的自杀企图；表现出季节性变化的精神疾病患者被认为有更高的自杀行为风险。

一般情况下，精神疾病的诊断通常是不评估季节性的，所以，患者比例有可能被低估了。

“我们”的季节模式

5-羟色胺（5-HT）和多巴胺已经是我们十分熟悉的神经递质了，在情绪、认知和奖赏中起到了重要作用，同时，它们的合成、转运和活性也表现出明显的季节性变化。

通过对101名健康男性的血液样本进行监测，研究人员发现，随着强光暴露时间的延长，5-羟色胺水平逐渐增高，突触后的5-羟色胺受体可用性增加，而如果日照时间缩短，则负责将5-羟色胺转运至突触前的转运蛋白可用性增加，冬季时5-羟色胺的水平达到最低[4]。

通过对比在冬季和夏季死亡人群的大脑多巴胺神经元，我们可以知道，多巴胺转运蛋白在冬季活性较低，在夏季活性较高[5]。而与健康对照组相比，SAD抑郁症患者大脑中的多巴胺转运蛋白的可用性较低[6]。

与已经取得一定研究进展的神经递质季节性变化相反，很少有研究调查季节变化对大脑结构的影响。我们只能大概得知，日长与大脑皮层下区域的体积呈正相关，海马体、杏仁核、脑干等区域的体积表现出季节性变化，并且与抑郁体育bd相关。

在探究大脑结构和功能的过程中，我们不由地被免疫系统吸引了目光。多项研究表明，抑郁症、双向情感障碍等精神疾病与大脑炎症水平升高有关，并且可以观察到患者的炎症标志物与认知能力下降之间的相关性。炎症信号因子水平在冬季升高，表现出一定的季节性变化特征。这说明，神经炎症可能是精神疾病季节性变化的一种潜在机制。

谁在控制身体的“春夏秋冬”？

我们早就习惯了“日出而作，日落而息”的昼夜节律，这种24小时左右的昼夜节律几乎存在于我们体内的每一个生理过程中。大脑当然也不例外。

光照是身体内源性昼夜节律最突出的环境条件，视交叉上核（SCN）是大脑中主要的昼夜节律起搏器。它通过接收光的输入信息来调节神经元活动、体温、激素信号等的昼夜节律。

进一步研究表明，视交叉上核不仅负责调控约24小时的昼夜节律，也在季节适应中发挥作用。其中加压素神经元的体积和数量随着不同时间和季节一直在发生变化，在6月（日长最长，日长变化率最小）和10月（日长较短，日长变化率较大）出现最低和最高值[7]。

导致情绪季节性变化的因素

视交叉上核与5-羟色胺及多巴胺的主要中枢相互联系，神经递质水平的变化可以调节光照有关的昼夜节律相移。因此，精神疾病患者的神经递质失衡可能造成对昼夜节律季节性变化的适应性减弱。

有趣的是，免疫系统可以调节昼夜节律相位，可能有助于昼夜节律适应季节性变化。结合上文，精神疾病合并免疫功能障碍的患者，可能面临着更大的适应性挑战。

如果失去季节适应性

在非工业社会，人们只暴露于自然光照，入睡时间与季节变化下的昼夜保持一致，平均在日落后的3.3小时进入睡眠。但是对于城市居民来说，每天暴露在日光灯下，昏暗光线下褪黑素释放（Dim Light Melatonin Onset，DLMO）和睡眠时间已经和日出日落完全无关，也根本感受不到春夏秋冬的差异。在这样的情况下，城市居民更容易出现季节性精神障碍[8]。

对于青少年来说，内源性昼夜节律和生活作息不匹配是造成严重后果的基础。与冬季相比，春夏的日长较长，昼夜节律向后相移，但是学校的固有作息时间没有发生相应改变，这可能造成睡眠时间缩短，可能与抑郁症风险增加有关[9]。

总之，当前的研究结果一致支持，神经递质的季节适应性有利于我们保持全年的精神状态稳定。

了解大脑的季节适应性与预防和治疗精神疾病密切相关。虽然我们已经进行了一些推测和猜想，但是季节变化对精神疾病的影响还远没有得到充分研究，还需要更严谨的神经影像学检查、更深思熟虑的试验设计、更多的样本量和更高分辨率的环境表征来探究其中的机制。

最后，私心加一句，春乏秋困夏打囤这个事儿，它真的是不赖我啊！

参考文献：

[1] Kurata Y, Izawa S, Nomura S. Seasonality in mood and behaviours of Japanese residents in high-latitude regions: transnational cross-sectional study[J]. BioPsychoSocial Medicine, 2016, 10: 1-12.

[2] Zhang R, Volkow N D. Seasonality of brain function: role in psychiatric disorders[J]. Translational Psychiatry, 2023, 13(1): 65.

[3] Cassidy F, Carroll B J. Seasonal variation of mixed and pure episodes of bipolar disorder[J]. Journal of affective disorders, 2002, 68(1): 25-31.

[4] Lambert G W, Reid C, Kaye D M, et al. Effect of sunlight and season on serotonin turnover in the brain[J]. The Lancet, 2002, 360(9348): 1840-1842.

[5] Aumann T D, Raabus M, Tomas D, et al. Differences in number of midbrain dopamine neurons associated with summer and winter photoperiods in humans[J]. PloS one, 2016, 11(7): e0158847.

[6] Neumeister A, Willeit M, Praschak-Rieder N, et al. Dopamine transporter availability in symptomatic depressed patients with seasonal affective disorder and healthy controls[J]. Psychological medicine, 2001, 31(8): 1467-1473.

[7] Hofman M A, Swaab D F. Diurnal and seasonal rhythms of neuronal activity in the suprachiasmatic nucleus of humans[J]. Journal of biological rhythms, 1993, 8(4): 283-295.

[8] Kasper S, Wehr T A, Bartko J J, et al. Epidemiological findings of seasonal changes in mood and behavior: a telephone survey of Montgomery County, Maryland[J]. Archives of general psychiatry, 1989.

[9] Figueiro M G, Rea M S. Evening daylight may cause adolescents to sleep less in spring than in winter[J]. Chronobiology International, 2010, 27(6): 1242-1258.