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攻击行为如何被大脑控制?科学家在小鼠大脑中发现“调节开关”

科普小知识2022-07-18 09:12:51
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新华社上海4月25日电(记者张)攻击性行为是大多数动物最重要的本能行为之一,也是躁狂症、躁郁症等精神疾病的重要表现。深入研究攻击行为的神经机制可以为病理性攻击行为提供新的治疗思路。

中国科学院(神经科学研究所)脑科学与智能技术卓越中心、上海脑科学与类脑研究中心和神经科学国家重点实验室的徐晓洪研究团队完成了一项新的研究,发现老鼠大脑中攻击行为的“调节开关”。

据徐晓洪研究员介绍,从调节老鼠的状态到老鼠感受到外来入侵者的刺激后输出攻击行为的整个过程,需要大脑中的一系列“核团”参与。其中,“下丘脑腹内侧核”是核心,其他大脑区域与它直接或间接相连,参与攻击行为的发生。

大脑结构分为皮层和皮层下结构。由于“下丘脑腹内侧核”属于皮层下结构,科学家以往对攻击行为的研究也集中在皮层下结构,很少研究大脑皮层是否存在与攻击行为相关的神经机制。

在中科院、国家自然科学基金及上海相关项目的支持下,徐晓洪带领查茜、王磊等研究团队成员对攻击行为中小鼠大脑皮层的神经机制进行了深入研究。

研究人员使用“Vglut1”分子作为小鼠大脑皮层的分子标记,并追踪到“下丘脑腹内侧核”。结果,在小鼠大脑皮层的杏仁核后区域发现了一组Vglut1阳性神经元。当老鼠面对入侵者时,这些特定神经元的活动水平越高,老鼠就越容易发起攻击行为。

从那以后,徐晓洪的研究小组采用了药理学遗传学方法来进一步验证。结果表明,激活小鼠皮质后杏仁核区的Vglut1阳性神经元,可增加低攻击性小鼠的攻击性。然而,抑制该区域的Vglut1阳性神经元可以减少高度攻击性小鼠的攻击行为。

“这项研究发现大脑皮层的Vglut1阳性神经元在小鼠的攻击行为中起着重要作用。它揭示了大脑皮层向下丘脑的直接投射在小鼠攻击行为的“门控”过程中的重要作用。”徐晓洪说,“这种神经机制相当于在老鼠大脑中找到攻击行为的‘调节开关’。我们将在灵长类动物模型中进一步验证它,以便最终为人类治疗病理性精神疾病服务。”

相关研究论文最近在国际权威学术期刊《细胞报告》上发表。