恐惧对于生存非常有用,但能够控制恐惧也同样有用。害怕不熟悉的事物是明智的,尤其是当它类似于已知的威胁时。然而,一旦你意识到门边的东西实际上只是一个防风罩而不是网状蟒蛇,你就可以安全地设置它放在一边。科学家们刚刚发现了大脑如何帮助我们做到这一点,他们首次发现了老鼠的大脑回路可以克服本能的恐惧。
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“我们想了解特定的大脑区域,即腹外侧膝状体核(vLGN)是否可以在学习克服恐惧反应中发挥作用,”索尼娅·霍弗教授和萨拉·梅德罗斯博士这项新研究的主要作者告诉 IFLScience。 “我们实验室之前的研究结果表明,vLGN 可以强烈调节本能的恐惧反应,并表明它的活动跟踪先前对威胁的了解。这促使我们调查 vLGN 是否参与了习得的恐惧抑制以及这种学习是如何发生的。”
来自伦敦大学学院塞恩斯伯里威康中心的研究小组设计了一项实验来测试小鼠的逃跑行为。
对大脑功能如此深入的了解是很少见的。
Sonja Hofer 教授和 Sara Mederos 博士
当面临威胁性的视觉刺激时,老鼠会本能地逃跑,寻找庇护所。在这个实验中,他们看到不断扩大的黑点投射到他们身上,代表着迫在眉睫的威胁——但最重要的是,他们无法逃脱。随着时间的推移,他们了解到刺激措施不会构成真正的威胁,并不再试图逃跑。
老鼠的本能反应,与学会抑制这种恐惧的老鼠的反应。
图片由塞恩斯伯里威康中心提供
使用各种不同的方法,包括光遗传学来沉默特定的大脑区域和通过研究细胞内的活动,研究小组能够确定视觉皮层中称为后外侧高级视觉区域(plHVA)的一组大脑区域对于初始学习阶段至关重要。然而,一旦小鼠学会抑制对刺激的本能恐惧,这种记忆就会被存储在 vLGN 中。
“这项研究的一个非常令人兴奋的事情是,许多不同方法的结合使我们能够描述大脑如何学习克服恐惧的详细机制,从大脑区域和神经通路一直到必要的神经元、突触连接和分子可塑性机制,”霍弗和梅德罗斯说。 “对大脑功能如此深入的了解是很少见的。”
“我们的研究还有两个特别令人兴奋的关键发现。首先,我们发现大脑皮层中的较高视觉区域在经历威胁期间指导学习方面发挥着至关重要的作用,从而能够抑制恐惧,但一旦发生学习,这个大脑区域就不再是必要的了。这导致了我们的第二个关键发现:这种形式的学习和相关的记忆依赖于皮层下回路。这是令人惊讶的,因为可塑性已在新皮层和海马体中进行了广泛的研究,但在皮层下却没有。电路。”
虽然这项研究主要针对老鼠,但研究小组相信,人类大脑中也很可能发生类似的情况,因为我们体内也存在相同的大脑通路。
“因此,我们的研究结果有可能对治疗有影响和霍弗和梅德罗斯说:“恐惧反应变得夸大且不适应。”他们告诉我们,这些疾病估计影响全世界超过 3 亿人。
“通过识别参与恐惧抑制的关键大脑区域,我们强调了治疗干预的潜在目标,例如深部脑刺激(DBS)、聚焦超声或针对内源性大麻素受体的药理学方法。”
基础研究旨在扩展我们的知识,这对于科学和医学的任何真正进步至关重要。
Sonja Hofer 教授和 Sara Mederos 博士
看到这些发现有哪些潜在的临床应用将是令人兴奋的;但对于 Hofer 和 Mederos 来说,这项研究的重要性还在于,它的目的不一定是针对特定情况确定特定的治疗方法,而只是为了让我们更多地了解大脑是如何工作的。
“即使没有立即与临床应用联系起来,揭示驱动行为的核心机制对于科学和医学的进步至关重要。塑造现代治疗方法的许多突破都来自最初没有明确实际目标的基础研究,”他们告诉我们。
“这种基本的理解最终可以帮助我们认识到这些过程何时无法正常工作,从而产生思考大脑疾病以及如何治疗它们的新方法。基础研究旨在扩展我们的知识,这对于科学和医学的任何真正进步都至关重要。”
该研究发表在期刊上科学。









