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Science:战斗还是逃跑?血清素神经元让大脑做出正确的决定

来源:本站原创 2019-02-11 22:05

2019年2月11日/生物谷BIOON/---在一项新的研究中,来自美国康奈尔大学的研究人员发现作为一种以在缓解抑郁中的作用而为人所知的神经化学物质,血清素也可能有助于大脑在紧急情况下立即执行适当的行为。他们研究了小鼠中的大脑活动模式。如果小鼠正在经历威胁,那么中缝背核中的血清素神经元会在运动过程中放电。但是,当处于一种平静、积极的环境中时,这些血清素神经元会在活跃行为的停止期间放电。相关研究结果发表在2019年2月1日的Science期刊上,论文标题为“Intense threat switches dorsal raphe serotonin neurons to a paradoxical operational mode”。
血清素的球棒模型,图片来自Public Domain。

论文通讯作者、康奈尔大学神经生物学与行为学系助理教授Melissa Warden说,“这种转变让我们感到吃惊。这是在紧急情况下大脑中可能发生一些奇怪事情的第一个线索。”

在战斗还是逃跑的紧急情况下,动物的行为选择不同于它们在不太危急的情况下可能做出的决定。比如,如果一只小鼠坐在空旷的田野中间,而一只觅食的老鹰监视着它,那么这只小鼠可能会看到这只老鹰开始猛扑过来,这只小鼠的生存本能告诉它马上逃跑。Warden说,这种逃跑反应是恰当的。

她说,“但是,如果这只老鹰在头顶上空飞行并没有看见这只小鼠,但是这只小鼠看到了这只老鹰,那么这只小鼠呆在原地不动而避免被发现是恰当的。在这种情况下,呆在原地不动是一个比试图逃跑更好的决定,这是因为这种决定的存活几率更高。”

在存在较高威胁的情况下,刺激血清素神经元会引发逃跑企图。在较低威胁的环境中,刺激这些神经元会导致停止下来。

因此,刺激血清素神经元很可能促进适应环境的反应。Warden说,“这可能会导致动物对环境做出反应,根据当前的情况采取适当的措施。”

她说,就像全球指挥中心一样,血清素在整个大脑中发送信号。充分理解这种系统如何在不同环境中激发不同行为,可能有助于揭示大脑中其他系统的作用。

Warden说,“考虑到血清素神经元在整个大脑中的广泛分布,这一发现提出了一种可能性,即‘应急大脑(emergency brain)’以一种完全不同的方式发挥作用。”(生物谷 Bioon.com)

参考资料:

Changwoo Seo et al. Intense threat switches dorsal raphe serotonin neurons to a paradoxical operational mode. Science, 2019, doi:10.1126/science.aau8722.
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