激光把老鼠变“杀手”

一只老鼠和它的幼崽正在分享一只蚱蜢。

资料来源:让-路易·克莱因和玛丽-卢斯·休伯特

很久以前，一只老鼠和一只蟋蟀呆在一个笼子里。但是在一瞬间，这只啮齿动物跳到了昆虫身上，并撕掉了它的头，这一切都是因为科学家们换了一个开关。

这是研究人员第一次侵入负责动物狩猎行为的大脑部分，并用激光治疗特定的神经细胞。更重要的是，他们发现狩猎中心是一个奇怪的地方——大脑区域仍然是恐惧的原因。

美国剑桥麻省理工学院的神经科学家凯·泰伊没有参与这项研究，他说:“这真的很令人兴奋。”他说:“这与恐惧或回避有什么关系？这几乎是狩猎的反面。”

伊万·德·阿劳霍最初并不打算把老鼠变成“疯子”。作为耶鲁大学的神经生物学家，他通常在实验室研究啮齿动物的进食行为。但是几年前，德·阿劳霍看到了2005年的一项研究结果。研究表明，杏仁核是大脑中与恐惧和焦虑相关的一个杏仁状小区域，在老鼠狩猎和进食时非常活跃。这似乎很奇怪，因为大多数关于杏仁核的研究都集中在防御性或顺从性情绪上。

为了进一步探索这种关系，德·阿劳霍和他的团队转向光遗传学研究，这是一种用激光刺激神经细胞的技术。

此前，研究人员利用这项技术在老鼠身上做了一系列尝试，从改变记忆到让它们感到口渴。现在，德·阿劳霍和他的同事想知道它是否可以用来让老鼠模仿特定的狩猎和进食行为。

研究人员并不认为啮齿动物会从头到尾完成一个完整的狩猎序列:弯曲它的脖子，找到它的猎物，追逐它，抓住它，把它的牙齿嵌入猎物，最后咬死它。然而，这恰好是研究的最终结果。

研究人员发现，这两种方式交织在一起完成一次狩猎。一个是控制对猎物的追逐(PAG)，另一个是控制遮挡的准确性(PCRt)。以PAG为目标的激光可以让老鼠移动得更快或更慢。针对PCRt的激光使老鼠的咬合力更强或更弱。

当研究人员同时刺激这两种方法时，老鼠会停下来追逐并咬几乎任何它能找到的东西——蟋蟀、木屑，甚至瓶盖。研究人员在1月12日的《细胞》杂志上报道了这一结果。

德·阿劳霍说:“*杏仁核似乎是组织运动行为的中心...然而，科学家以前没有这样的概念。

然而，激活PAG和PCRt不会把老鼠变成肆无忌惮的杀手。这些啮齿动物只追逐小东西，不追逐其他老鼠。德·阿劳霍说，这表明大脑的其他部分可以抑制杏仁核。

至于为什么恐惧和狩猎的中心位于大脑的同一区域，泰推测这可能是因为这两种行为在野外是相互关联的。他说当老鼠离开洞穴去打猎时，它也应该小心不要被捕食者吃掉。

泰伊说:“像每一个好的科学发现一样，这个发现提出了更多的问题。它提出了许多关于杏仁核的问题，但也显示了大脑实际上是如何工作的。”

杏仁核附着在大脑海马的末端，呈杏仁状，是边缘系统的一部分。杏仁核是一种产生情绪、识别和调节情绪、控制学习和记忆的脑组织。此外，研究发现幼儿的自闭症似乎也与杏仁核增大有关。杏仁核主要通过外侧嗅纹状体、终末纹状体和腹侧杏仁核传出通路与内侧额叶、眶额回、隔膜、无名物质、视前区、海马、下丘脑、丘脑、纹状体、颞叶皮质、岛叶皮质、顶盖皮质、颞叶、运动皮质和脑干网状结构相连。(赵茜·Xi)

中国科学新闻(2017-016，第二版国际)

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