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激光技術

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特定神經元,從(cong) 而入侵大腦,促使動物開始狩獵。

 前一秒,這隻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,竟是因為科學家在背後開啟了殺戮的開關。

研究人員首次用激光瞄準特定神經元,從(cong) 而入侵大腦,促使動物開始狩獵。更重要的是,他們(men) 發現掌控狩獵行為(wei) 的大腦區域竟然同時負責處理獵手的恐懼。

美國麻省理工學院的神經係統科學家Kay Tye表示,這真的非常振奮人心,狩獵怎麽(me) 會(hui) 與(yu) 恐懼和逃避相關(guan) 呢?要知道這二者幾乎是完全相反的感覺。

Ivan de Araujo一開始對於(yu) 將老鼠變成瘋狂獵手並沒有什麽(me) 太大的興(xing) 趣。作為(wei) 耶魯大學的一名神經生物學家,他經常在實驗室中研究齧齒動物的攝食行為(wei) 。他曾經看過2005年的一項研究,研究表明杏仁核(大腦中杏仁形狀的區域,負責掌管恐懼和焦慮)在老鼠狩獵和進食時相當活躍。這很奇怪,因為(wei) 大多數科學家對於(yu) 杏仁核的研究主要專(zhuan) 注於(yu) 其如何控製保守和順從(cong) 情緒。

為(wei) 了進一步探尋二者間的關(guan) 聯,De Araujo及其團隊將研究方向轉至光遺傳(chuan) 學,該技術是用激光刺激神經元。在之前的實驗中,研究人員能夠用這些技術對老鼠做任何事情,無論是改變它們(men) 的記憶還是令它們(men) 覺得口渴。De Araujo和同事們(men) 想知道這種技術是否能夠讓老鼠模擬出特定的捕獵和進食行為(wei) 。他們(men) 並不認為(wei) 老鼠一定會(hui) 做出完整的捕食過程,包括潛行到獵物身後、鎖定獵物、上前追捕、活捉、啃咬並發起致命一擊。但這一切卻完完整整的演繹了一遍。

研究團隊發現老鼠捕食時大腦中兩(liang) 個(ge) 串聯通路較為(wei) 活躍,其中一項負責追趕獵物(PAG),另一項負責啃咬獵物(PCRt)。如果激光以PAG為(wei) 為(wei) 目標,則能控製老鼠運動的快慢,如果以PCRt為(wei) 目標的話則可以控製老鼠啃咬力量的強弱。當科學家同時刺激兩(liang) 個(ge) 大腦通路的時候,老鼠則停下腳步,對周圍一切能夠尋找到的獵物發起了攻擊,包括蟋蟀、木片甚至是瓶蓋,然後奮力撕咬。團隊的研究成果已經發表在《Cell》雜誌上,De Araujo表示,杏仁核似乎是老鼠發瘋的中央控製器,但之前我們(men) 並沒有相關(guan) 的概念。

刺激PAF和PCRt實際上並不會(hui) 將老鼠轉化為(wei) 不受控製的殺手。齧齒動物隻會(hui) 捕殺小型昆蟲,並不會(hui) 傷(shang) 及同類。這表明大腦中的其它部分可能會(hui) 抑製杏仁核的活動。

至於(yu) 為(wei) 什麽(me) 恐懼和狩獵的控製中心在大腦的同一位置,Tye懷疑這跟老鼠生存在野外環境中有關(guan) 。當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(ge) 優(you) 秀的科研探索一樣,這項發現衍生了很多新的問題。我們(men) 想知道更多關(guan) 於(yu) 杏仁核的故事,以及大腦的工作原理。

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