神经连接可以抑制本能
科学家们确定了前额叶皮层抑制本能行为的物理联系
从抑制想要打人的冲动，到抵制跑下舞台而不做公开演讲的诱惑，我们经常面临着必须抑制自己本能的情况。欧洲分子生物学实验室(EMBL)的科学家已经精确追踪到哪些神经元投射可以阻止像我们这样的群居动物做出这种冲动的行为。这项研究发表在自然神经科学可能会对精神分裂症和抑郁症等情绪障碍产生影响。
“像恐惧和性这样的本能很重要，但你不会想一直按照它们行事，”EMBL领导这项工作的科尼利厄斯·格罗斯(Cornelius Gross)说。“我们需要能够根据情况动态控制我们的本能行为。”
我们本能的驱动力是脑干，它位于大脑的底部，正位于脊髓上方。科学家们早就知道，大脑的另一个区域——前额叶皮层，在控制这些本能方面起着重要作用(见下文背景)。但前额叶皮层究竟是如何在脑干上发挥作用的，目前尚不清楚。
现在，格罗斯和同事们已经发现了前额叶皮层和脑干之间的联系。EMBL的科学家与Tiago Branco的实验室合作，当时在医学研究委员会分子生物学实验室(MRC LMB，英国剑桥)，并追踪了小鼠大脑中神经元之间的连接。他们发现前额叶皮层直接与脑干有显著的联系。
格罗斯和同事进一步证实，这种物理联系是抑制本能行为的“刹车”。他们发现，在反复被另一只老鼠打败的老鼠身上——老鼠相当于被欺负——这种联系减弱了，老鼠表现得更害怕。科学家们发现，只要使用药物阻断前额叶皮层和脑干之间的连接，他们就能在从未被欺负过的老鼠身上诱导出同样的恐惧行为。
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这些发现从解剖学上解释了为什么阻止自己打人比阻止自己有攻击性要容易得多。科学家们发现，前额叶皮层与脑干中一个非常特殊的区域相连，这个区域被称为PAG，它负责我们本能的行为。然而，它不会影响下丘脑(控制感觉和情绪)。因此，前额皮质控制行为，但并不影响潜在的本能感觉:它阻止你跑下舞台，但不会减少你胃里的蝴蝶。
这项研究对精神分裂症和抑郁症等情绪障碍也有意义，这些疾病都与前额叶皮层功能和成熟问题有关。
“我们现在看到的一个有趣的暗示是，我们知道前额叶皮层在青春期成熟。孩子们真的不擅长抑制自己的本能;他们没有这种控制，”格罗斯说，“所以我们试图弄清楚这种抑制是如何产生的，尤其是像情绪障碍这样的许多精神疾病通常是成年人发病的。”
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Tiago Branco现在在塞恩斯伯里惠康中心工作。
背景信息:从金属棒到吃豆人
神经科学教科书一直都有菲尼亚斯·盖奇的故事。1848年，当他把炸药装进一块岩石里为修建铁路开路时，一次过早的爆炸使一根金属棒穿过了盖奇的头部。值得注意的是，他活了下来。但他的性格似乎已经发生了变化——尽管关于究竟发生了什么变化，以及变化持续了多长时间，各种说法和解释不尽相同。尽管如此，盖奇的案例在证明大脑和人格之间存在联系方面发挥了重要作用。盖奇大脑的哪些部分受损也一直是激烈辩论的主题。他的大脑额叶确实受到了影响，基于计算机对盖奇受伤情况的重建，以及对其他因事故或中风受伤的患者的研究，都指出前额叶皮层可能是我们抑制情绪的地方。
一项关于人们试图避免受伤的研究——尽管是在模拟环境中——暗示了这种抑制是如何产生的。科学家们用核磁共振扫描仪观察了人们在玩吃豆人游戏时的大脑，发现当玩家“逃离”吃豆人时，他们的前额叶皮层是活跃的，但在角色被吃掉之前的瞬间，玩家的前额叶皮层会关闭，脑干中一个名为PAG的区域变得活跃起来。这项研究表明了这两个大脑区域之间的联系，并激励格罗斯和同事进行调查。
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出版
富兰克林结核病et al。前额皮质控制脑干社会行为回路。《自然神经科学》2017年1月9日在线发表。doi: 10.1038 / nn.4470
