課題模式圖
攻擊行為是適者生存法則的核心策略,大部分動物都會演化出特定的神經(jīng)環(huán)路來執(zhí)行和控制攻擊行為。當(dāng)人類受到挑釁、威脅時,憤怒的情緒往往油然而生,甚至?xí)殡S一定的攻擊行為。弄清大腦如何管理憤怒情緒并精確調(diào)控攻擊行為,成為很多科研人員致力解決的課題。
3月19日,中國科學(xué)院院士、浙江大學(xué)腦科學(xué)與腦醫(yī)學(xué)學(xué)院院長段樹民與教授虞燕琴團隊在《神經(jīng)元》期刊在線發(fā)表論文?!霸撗芯烤劢褂谛∈蟠竽X杏仁核延伸區(qū)域——后側(cè)無名質(zhì)(pSI),發(fā)現(xiàn)激活后側(cè)無名質(zhì)可觸發(fā)情緒性攻擊,從而介導(dǎo)多種類型攻擊行為的表達(dá),并揭示了其對多種攻擊行為的梯度式編碼方式?!倍螛涿窀嬖V《中國科學(xué)報》。而如何控制不合時宜的攻擊行為,將成為團隊研究的下一個重要目標(biāo)。
無名質(zhì)縱貫人類大腦前后的腦區(qū),其后半部分屬于杏仁核延伸區(qū)的一部分,該區(qū)域很長一段時間里都被大家忽視。
研究團隊通過對無名質(zhì)進行細(xì)胞活動的記錄,發(fā)現(xiàn)兩只小鼠在碰面并打斗后,無名質(zhì)會變得異常活躍,類似于動員和調(diào)用“大腦中的武裝力量”,甚至戰(zhàn)斗前就響起了“沖鋒號”,預(yù)示著接下來將會發(fā)起攻擊行為。
團隊通過光遺傳方法,激活后側(cè)無名質(zhì)的特定細(xì)胞,被操控的小鼠瞬間由“平和狀態(tài)”切換為“戰(zhàn)斗狀態(tài)”,隨時準(zhǔn)備發(fā)動攻擊。
光遺傳學(xué)激活后側(cè)無名質(zhì)后,小鼠還會有“怒目圓睜”、呼吸加快、心率增加、身體顫抖等憤怒情緒反應(yīng)的生理變化;且在多達(dá)十三種不同的情境中,無論面臨強敵,還是對手改變,或是不同性別等情景,被激活后側(cè)無名質(zhì)的小鼠都吹響了“沖鋒號”,以“戰(zhàn)斗模式”在給光的瞬間攻擊對手。
從生理學(xué)的角度看,挑釁可喚起人類的憤怒情緒,甚至誘發(fā)暴力。研究團隊發(fā)現(xiàn)小鼠也是如此,多種威脅刺激都會提高小鼠攻擊的概率:越強的威脅刺激,引發(fā)攻擊也越強。通過鈣信號記錄,研究團隊發(fā)現(xiàn)后側(cè)無名質(zhì)神經(jīng)元編碼了不同強度的威脅刺激,結(jié)合不同程度的威脅與憤怒的相關(guān)性,提示科學(xué)家或許可從后側(cè)無名質(zhì)的興奮程度來感知“憤怒”的大小。
在實驗中,研究團隊通過對后側(cè)無名質(zhì)的細(xì)胞進行光遺傳學(xué)抑制,本身暴躁愛打架的小鼠立刻變得溫和,不再發(fā)生攻擊,同時不影響小鼠其它的社交活動。該研究主要受國家重點研發(fā)項目、國家自然科學(xué)基金、中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院醫(yī)學(xué)與健康科技創(chuàng)新工程項目、廣東省重點領(lǐng)域研發(fā)計劃項目、中央高校基本科研業(yè)務(wù)費等資助。
相關(guān)論文信息:https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0896627321001501?dgcid=raven_sd_aip_email
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