一只老鼠和它的幼崽在分享一只蚱蜢。圖片來源：Jean-Louis Klein & Marie-Luce Hubert
曾幾何時，一只老鼠漫不經(jīng)心地與一只蟋蟀待在籠子里；但是轉(zhuǎn)瞬之間，這只嚙齒動物便跳到了這只昆蟲的身上并把后者的腦袋撕了下來，而這一切都是因為科學家轉(zhuǎn)換了一個開關。
這是第一次，研究人員潛入了負責動物狩獵行為的一部分大腦，利用激光處理了特定的神經(jīng)細胞。更重要的是，他們發(fā)現(xiàn)這個狩獵中心是一個奇怪的地方——該大腦區(qū)域還是造成恐懼的原因所在。
并未參與該項研究的美國劍橋市麻省理工學院神經(jīng)學家Kay Tye表示：“這是真正令人興奮的東西。”他說：“這如何與恐懼或回避有關呢？這幾乎是狩獵的對立面。”
Ivan de Araujo最初并沒有打算把老鼠變成“瘋子”。作為一名耶魯大學的神經(jīng)生物學家，他通常會在自己的實驗室中研究嚙齒動物的進食行為。但是幾年前，De Araujo看到了一項2005年的研究成果。該研究顯示，杏仁核——大腦中與恐懼和焦慮相關的一個小型杏仁狀區(qū)域——在小鼠的狩獵與進食過程中非常活躍。這似乎很奇怪，因為關于杏仁核的大多數(shù)研究都聚焦于防御或順從的情緒。
為了進一步探索這種關系，De Araujo及其團隊轉(zhuǎn)向了光遺傳學研究，這種技術能夠用激光刺激神經(jīng)細胞。
之前，研究人員曾使用這項技術在小鼠中進行了從改變記憶到使它們感到口渴的一系列嘗試。如今，De Araujo和同事們想知道能否用它來使小鼠模仿特定的狩獵和飲食行為。
研究人員并不期望嚙齒動物能夠從頭到尾執(zhí)行一套完整的狩獵序列：聳著它的脖子，發(fā)現(xiàn)它的獵物，追捕獵物，抓住獵物，把牙齒嵌入獵物體內(nèi)，最后進行致命一咬。然而這恰好是此項研究最終看到的結果。
研究人員發(fā)現(xiàn)，兩種途徑相互交織完成了一次狩獵。一個是控制對獵物的追擊（PAG），另一個是控制咬合的精度（PCRt）。把PAG作為目標的激光使得小鼠移動得更加迅速或緩慢；而以PCRt為靶點的激光使得小鼠的撕咬更有力或更羸弱。
當研究人員在同一時間刺激這兩種途徑時，小鼠會停下來追捕并且撕咬幾乎它能夠找到的任何東西——蟋蟀、木片，甚至瓶蓋。研究人員在1月12日出版的《細胞》雜志上報告了這一研究成果。
De Araujo表示：“中央杏仁核似乎是一個組織運動行為的中心……然而之前科學家還沒有這樣的概念。”
但是，激活PAG和PCRt并不會把小鼠變成肆無忌憚的殺手。這些嚙齒動物只追逐小東西，而不是其他老鼠。這表明，大腦的其他部分可以保持杏仁核處于抑制當中，De Araujo說道。
至于為什么恐懼和狩獵中心位于大腦的相同區(qū)域中，Tye推測，這或許是因為這兩種行為在野外是彼此關聯(lián)的。他說，當老鼠離開自己的洞穴外出捕獵時，它也要當心自己不要被捕食者吃掉。
Tye說：“像每一個好的科學發(fā)現(xiàn)一樣，這個發(fā)現(xiàn)提出了更多的問題。它提出了很多關于杏仁核的問題，但同時也表明了大腦是如何真正工作的。”
杏仁核附著在大腦海馬的末端，呈杏仁狀，是邊緣系統(tǒng)的一部分。杏仁核是產(chǎn)生情緒、識別情緒和調(diào)節(jié)情緒、控制學習和記憶的腦部組織，而且研究發(fā)現(xiàn)，幼兒自閉癥似乎也與擴大的杏仁核有關。杏仁核主要通過外側(cè)嗅紋、終紋和腹側(cè)杏仁傳出通路，與額葉內(nèi)側(cè)、眶額回、隔區(qū)、無名質(zhì)、視前區(qū)、海馬體、下丘腦、丘腦、紋狀體、顳蓋皮質(zhì)、島蓋皮質(zhì)、頂蓋皮質(zhì)、顳極、運動皮質(zhì)及腦干網(wǎng)狀結構等有雙向交互聯(lián)系。
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