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大脑里的武器库:浙江大学团队发现控制“愤怒”与“攻击“的开关

olivia chan

你还记得上一次无名火起,感觉腾地一下就火起来了是什么时候吗?

在自然界,攻击行为属于适者生存法则的核心策略。出于维护生命、保护下一代、捕猎等目的,大部分动物都会演化出不同形式的攻击性行为。

尽管在大多数情况下,人类现在已经不再需要为自己的生命进行殊死搏斗,但攻击的本能仍然留在我们的大脑里,并常常伴随着愤怒表达出来。一旦控制不好,愤怒带来的攻击性行为可能会产生严重的不良后果或社会代价。

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此前的研究已经发现了在确定条件下调节特定形式的攻击行为的神经回路,但大脑回路如何控制一般的攻击性反应仍然未知。日前,由浙江大学脑科学与脑医学学院段树民院士与虞燕琴教授团队在国际知名期刊Neuron上发布研究成果,发现小鼠的后侧无名质是控制愤怒情绪的“开关”。

团队发现后侧无名质(posterior substantia innominata,pSI)神经元对几种攻击性诱发线索做出了不同的梯度式的反应,预测了小鼠的攻击性状态和攻击性的拓扑结构。。

pSI 纵贯人类大脑前后的脑区,其后半部分属于杏仁核延伸区的一部分。研究团队通过对 pSI 进行细胞活动的记录,发现两只小鼠在碰面并打斗后,pSI 会变得异常活跃。

团队通过光遗传方法激活pSI的特定细胞,能让被操控的小鼠由“平和状态”,瞬间切换为对同伴发动攻击的“战斗状态”。

更有意思的是,光遗传学激活pSI后,小鼠伴随着“怒目圆睁”、呼吸加快、心率增加、身体颤抖等反应愤怒情绪的生理变化。在多达十三种的情境中(如面临强敌、改变对手、或不同性别等),激活pSI后的小鼠都调整到了“战斗模式”,在给光瞬间攻击对手。而进行光遗传学抑制操作后,本身暴躁爱打架的小鼠立刻变得温和,不再发生攻击。

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(论文概要,图片摘自Neuron)

pSI神经元在被激活后,投射到橄榄树中脑导水管周围灰质(Periaqueductal gray,简称PAG),由此增加了攻击性唤醒,并以活动水平依赖性的方式强健地启动/促进了所有类型的攻击性行为的检查。pSI电路的失活在很大程度上阻断了不同的攻击性行为,但没有阻断交配行为。通过编码一般的攻击性反应,pSI-PAG电路普遍地驱动多种攻击性行为,并为减轻人类的病理性攻击提供了一个可行的研究方向。

该研究聚焦小鼠大脑的后侧无名质,揭示了其对于多种攻击行为的梯度式编码方式。通过激活后侧无名质触发的情绪性攻击,类似于启动大脑中的“武装力量”,使机体处于一种高度攻击性状态,从而介导多种类型攻击行为的表达。这一新发现有助于揭示暴力行为的发生机制,为揭开“愤怒情绪”的神秘面纱,提供了可能的神经生物学基础。

论文链接:

https://doi.org/10.1016/j.neuron.2021.03.002


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