恐懼對於生存非常有用,但也能夠控制它。害怕陌生的人是明智的,尤其是當它類似於已知的威脅時。但是,一旦您意識到躺在門旁的東西實際上只是一個排除草稿,而不是網狀python,您就可以安全地設置旁邊科學家剛剛發現大腦如何幫助我們做到這一點,這是第一次揭開小鼠的腦電路,可以超越本能的恐懼。
“我們想了解特定的大腦區域,腹外側遺傳核(VLGN)是否可以在學習克服恐懼反應方面發揮作用,”Sonja Hofer教授和Sara Mederos博士,這項新研究的主要作者告訴Iflscience。 “我們實驗室的先前發現表明,VLGN可以強烈調節本能的恐懼反應,並建議其活動跟踪威脅的先驗知識。這使我們研究了VLGN是否參與了對恐懼的抑制以及這種學習的發生。”
該團隊來自倫敦大學學院的塞恩斯伯里·威爾康中心(Sainsbury Wellcome Center),設計了一個實驗,以測試老鼠的逃生行為。
很少能深入了解大腦功能。
Sonja Hofer教授和Sara Mederos博士
面對威脅性的視覺刺激時,老鼠將本能地逃離庇護所。在這個實驗中,表現出向他們投射的擴大黑點,代表著迫在眉睫的威脅 - 但至關重要的是,他們無法逃脫。隨著時間的流逝,他們了解到刺激沒有構成真正的威脅,而停止了試圖逃離。
![](https://assets.iflscience.com/assets/articleNo/77937/iImg/81956/combined_output.gif)
老鼠的本能反應與已經學會抑制這種恐懼的老鼠的本能。
圖像由塞恩斯伯里·惠康中心(Sainsbury Wellcome Center)提供
使用各種不同的方法,包括光遺傳學來沉默特定的大腦區域,在細胞內部的活性中,團隊能夠確定視覺皮層中的一組大腦區域稱為後外側較高的視覺區域(PLHVA)對於初始學習階段至關重要。但是,一旦老鼠學會了抑制對刺激的本能恐懼,這種記憶似乎存儲在VLGN中。
“這項研究的一件非常令人興奮的事情是,許多不同方法的結合使我們能夠描述大腦如何學習恐懼的詳細機制,從大腦區域和神經途徑一直到必要的神經元,突觸連接,以及突觸連接和分子塑性機制,”霍弗和梅德羅斯說。 “很少能深入了解大腦功能。”
“我們的研究中還有兩個關鍵發現,我們發現特別令人興奮。首先,我們發現,大腦皮層中較高的視覺區域在指導威脅的學習過程中起著至關重要的作用,從而抑制了恐懼,但是一旦發生學習,就不再需要這個大腦區域。這導致了我們的第二個關鍵發現:這種學習形式和相關的記憶依賴於皮層電路。這是令人驚訝的,因為在新皮層和海馬中進行了廣泛的研究,但在皮層下迴路中進行了廣泛研究。”
儘管這項研究的重點是小鼠,但小組認為,人類大腦也有類似的事情發生,因為我們的大腦通路也存在。
“因此,我們的發現有可能對治療有影響和,恐懼反應變得誇張和適應不良。”霍弗和梅德羅斯說。他們告訴我們,估計這些疾病會影響全球超過3億人。
“通過識別恐懼抑制涉及的關鍵大腦區域,我們強調了治療干預措施的潛在靶標,例如深腦刺激(DBS),聚焦超聲或針對內源性大麻素受體的藥理方法。”
基本研究是關於擴大我們所知道的,這對於科學和醫學中的任何真正進步至關重要。
Sonja Hofer教授和Sara Mederos博士
看到這些發現中有哪些潛在的臨床應用將令人興奮。但是對於Hofer和Mederos而言,這項研究的重要性也在於這樣一個事實,即它的目的不一定是為特定疾病確定特定的治療方法,而只是向我們提供更多有關大腦如何工作的信息。
“即使沒有立即與臨床應用有關,揭示了驅動行為的核心機制對於科學和醫學的進步至關重要。塑造現代療法的許多突破來自基礎研究,最初沒有明確的實際目標。”他們告訴我們。
“這種基本的理解最終可以幫助我們認識到這些過程何時無法正常工作,從而導致新的思考腦部疾病以及如何治療它們。基本研究是關於擴展我們所知道的,這對於科學和醫學中的任何真正進步至關重要。”
該研究發表在雜誌上科學。