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激光技術(shù)

激光讓老鼠化身致命獵手

rongpuiwing 來源:煎蛋2018-04-16 我要評論(0 )   

研究人員首次用激光瞄準(zhǔn)特定神經(jīng)元,從而入侵大腦,促使動物開始狩獵。

 前一秒,這只老鼠和蟋蟀正其樂融融的分享一個籠子,下一刻,老鼠卻跳起來扭斷了昆蟲的脖子拔下了它的腦袋,而這一切,竟是因為科學(xué)家在背后開啟了殺戮的開關(guān)。

研究人員首次用激光瞄準(zhǔn)特定神經(jīng)元,從而入侵大腦,促使動物開始狩獵。更重要的是,他們發(fā)現(xiàn)掌控狩獵行為的大腦區(qū)域竟然同時負(fù)責(zé)處理獵手的恐懼。

美國麻省理工學(xué)院的神經(jīng)系統(tǒng)科學(xué)家Kay Tye表示,這真的非常振奮人心,狩獵怎么會與恐懼和逃避相關(guān)呢?要知道這二者幾乎是完全相反的感覺。

Ivan de Araujo一開始對于將老鼠變成瘋狂獵手并沒有什么太大的興趣。作為耶魯大學(xué)的一名神經(jīng)生物學(xué)家,他經(jīng)常在實驗室中研究嚙齒動物的攝食行為。他曾經(jīng)看過2005年的一項研究,研究表明杏仁核(大腦中杏仁形狀的區(qū)域,負(fù)責(zé)掌管恐懼和焦慮)在老鼠狩獵和進(jìn)食時相當(dāng)活躍。這很奇怪,因為大多數(shù)科學(xué)家對于杏仁核的研究主要專注于其如何控制保守和順從情緒。

為了進(jìn)一步探尋二者間的關(guān)聯(lián),De Araujo及其團(tuán)隊將研究方向轉(zhuǎn)至光遺傳學(xué),該技術(shù)是用激光刺激神經(jīng)元。在之前的實驗中,研究人員能夠用這些技術(shù)對老鼠做任何事情,無論是改變它們的記憶還是令它們覺得口渴。De Araujo和同事們想知道這種技術(shù)是否能夠讓老鼠模擬出特定的捕獵和進(jìn)食行為。他們并不認(rèn)為老鼠一定會做出完整的捕食過程,包括潛行到獵物身后、鎖定獵物、上前追捕、活捉、啃咬并發(fā)起致命一擊。但這一切卻完完整整的演繹了一遍。

研究團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)老鼠捕食時大腦中兩個串聯(lián)通路較為活躍,其中一項負(fù)責(zé)追趕獵物(PAG),另一項負(fù)責(zé)啃咬獵物(PCRt)。如果激光以PAG為為目標(biāo),則能控制老鼠運動的快慢,如果以PCRt為目標(biāo)的話則可以控制老鼠啃咬力量的強(qiáng)弱。當(dāng)科學(xué)家同時刺激兩個大腦通路的時候,老鼠則停下腳步,對周圍一切能夠?qū)ふ业降墨C物發(fā)起了攻擊,包括蟋蟀、木片甚至是瓶蓋,然后奮力撕咬。團(tuán)隊的研究成果已經(jīng)發(fā)表在《Cell》雜志上,De Araujo表示,杏仁核似乎是老鼠發(fā)瘋的中央控制器,但之前我們并沒有相關(guān)的概念。

刺激PAF和PCRt實際上并不會將老鼠轉(zhuǎn)化為不受控制的殺手。嚙齒動物只會捕殺小型昆蟲,并不會傷及同類。這表明大腦中的其它部分可能會抑制杏仁核的活動。

至于為什么恐懼和狩獵的控制中心在大腦的同一位置,Tye懷疑這跟老鼠生存在野外環(huán)境中有關(guān)。當(dāng)老鼠離開窩出門狩獵的時候,它必須考慮到其它捕食者。像每一個優(yōu)秀的科研探索一樣,這項發(fā)現(xiàn)衍生了很多新的問題。我們想知道更多關(guān)于杏仁核的故事,以及大腦的工作原理。

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