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温顺小鼠化身致命猎手,只因一束光?

小鼠 金刚狼 猎杀模式 杀戮模式 捕食 捕食者 暴走

鬼谷藏龙 发表于  2017-03-06 20:10

形容某个人非常胆小的时候,我们时常会用到“胆小如鼠”这样的词,仿佛小老鼠就是动物界胆小怕事的杰出代表了。你看,连这条个头比小鼠小这么多机器虫,都能将它吓得四处逃窜。

小鼠四处躲避移动的机器虫。图片来源:参考文献[1]

但是,一旦激光亮起,这只前一秒还胆小怕事的小鼠,立马就变得凶狠残暴,仿佛黑暗面突然爆发了一样,一个回头就扑向机器虫猛一通狂咬。

当激光开启,小鼠立刻扑向机器虫并撕咬。图片来源:参考文献[1]

这是什么情况?原来,是科学家们在控制小鼠脑中某些神经元的活动。利用一种叫光遗传的技术,他们能够随时打开或关上小鼠脑内的“猎杀中心”。

战神之光,照在何处?

自然界当中大多数哺乳动物多少都会有一些捕猎行为,老鼠也不例外。纵然整天“鼠辈鼠辈”地被人类笑话,但鼠类在野外也常有翻身当猎杀者的时刻,毕竟鲜肉的诱惑谁都难以抵挡不是么?但对是什么调控了它们的捕食行为这个问题,科学家们之前也没有很确切的答案。

谁说我们不能当猎杀者的!图片来源:Jean-Louis Klein & Marie-Luce Hubert/Science Source

一些之前的研究推测,小鼠大脑里一个叫杏仁中央核(the central nucleus of the amygdala)的脑区,可能是它们的“猎杀中心”所在的地方。为了检验这片脑区在小鼠捕食行为中的作用,耶鲁大学医学院的研究者们需要非常精确地操控这个脑区的活动。

人类与啮齿动物脑部边缘系统示意图。杏仁核(amygdala,绿色)是脑部边缘系统的一部分,一般被认为与恐惧、焦虑等情绪反应有关。图片来源:doi.org/10.3389/fnmol.2012.00055

于是,他们又双叒叕用上了“光遗传”技术。你可以把光遗传理解成给某些神经元装上开关的技术:先利用基因工程将特定的光敏感蛋白表达在特异的神经元当中,然后再在脑中埋入光纤,从而非常精确地用激光控制神经元的活动。这是目前最强大的神经操控技术,这年头你要研究个神经环路,不用点光遗传都不好意思跟人打招呼。

在这项研究中,科学家们把光敏感蛋白放到了杏仁中央核中,同时在小鼠颅内埋入光纤,只要按下开关,一道蓝色激光就会顺着光纤射入小鼠脑中,非常精确地激活那片脑区的神经元。他们发现,激光关闭时,小鼠的怕事本性暴露无遗,会被小小的机器虫吓得四处鼠窜。可当研究人员按下开关,小鼠马上就变成了致命猎手。

“猎杀中心”里发生的事,依然很复杂

小鼠突如其来的行为转变可能会让一些人联想到漫威英雄金刚狼的“狂战士之怒”状态。进入状态的前一刻还好好的,下一刻就开始不分敌我地攻击眼前的一切活物。不过,实验小鼠可没有被激发出这样的超能力——后续实验证明,小鼠的这种狂暴行为并不会针对同类,而且也不是出于饥饿感。刺激小鼠的杏仁中央核只是激发出了在小鼠中本来就存在的猎杀行为,并没有让小鼠进入某种暴走状态。

“小老鼠,跟老子比还差得远啦!”图片来源:ign.com

而且,就像家里的猫狗经常喜欢追逐一些移动物体(比如网球、激光点之类)却不会真的去试图杀死那个物体一样,小鼠对机器虫的“追捕”和“咬杀”似乎分属于两套不同的系统。研究者发现,小鼠的“猎杀中心”给两条不同的神经通路下达着命令,一条负责调控小鼠的追逐行为,另一条负责杀戮。当研究者损伤或者用神经阻断剂抑制了负责“咬杀”的神经通路时,小鼠就只会表现出追逐行为,而不会去用力撕咬“猎物”。而考虑到无论是杏仁核还是那些下游通路,都会受到包括疼痛、情绪以及视听觉等多种因素的影响,猎杀行为的神经机制可能比以前所想象的都更为复杂。

别担心,这只狗狗能分清楚什么时候不应该真的咬下去。图片来源:youtube.com

淡定,这是基础研究

这已经不是研究者第一次通过精确操控神经来诱导老鼠行为了。如今,只需要刺激少数脑区当中的少数神经,研究者似乎就可以随心所欲地驱使小鼠去吃,去啪,去杀。但这一切都是在可控的实验室条件下,对经过特定改造小鼠进行的研究。电影里那些被大魔头控制的杀手要成为现实了吗?并不。但小鼠头上那一闪一闪的激光,终将帮助我们更好地理解人类自己的大脑。

(编辑:Calo)

参考文献:

  1. Han, W., Tellez, L. A., Rangel, M. J., Motta, S. C., Zhang, X., Perez, I. O., ... & de Araujo, I. E. (2017). Integrated Control of Predatory Hunting by the Central Nucleus of the Amygdala. Cell, 168(1), 311-324.

文章题图:Khary Randolph/ kharyrandolph.deviantart.com

热门评论

  • 2017-03-08 05:15 中二的名字

    猫奴:用激光笔就行,没必要插脑子里

    [13] 评论
  • 2017-03-07 17:18 Karlson

    原来“希瑞,给我力量吧”,然后一道光射来,主角就神勇了

    是有科学依据的啊

    [5] 评论
  • 2017-03-06 20:12 z1w1j

    看着好疼

    [3] 评论

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全部评论(28)
  • 1楼
    2017-03-06 20:12 z1w1j

    看着好疼

    [3] 评论
  • 2楼
    2017-03-06 20:35 光-0430

    机器虫很好玩的样子

    [1] 评论
  • 3楼
    2017-03-07 05:45 5美金

    好可怜啊

    [0] 评论
  • 4楼
    2017-03-07 09:52 大头米少

    最后一段总给人此地无银的感觉啊

    [2] 评论
  • 5楼
    2017-03-07 10:13 负离子.吹风机

    狂暴药水只要四千G一组啦

    [0] 评论
  • 6楼
    2017-03-07 12:19 lyy70

    这个研究挺可怕,能让行为被控制还不自觉!

    [0] 评论
  • 7楼
    2017-03-07 13:07 q68257962

    还好我脑子里没被植入光敏感蛋白。

    [0] 评论
  • 8楼
    2017-03-07 15:26 天降龙虾
    引用@q68257962 的话:还好我脑子里没被植入光敏感蛋白。

    你怎么知道??来,让俺给你照一照。。。。。。

    [0] 评论
  • 9楼
    2017-03-07 15:26 q68257962

    我天生就知道,只是不晓得头上插的管子是干嘛使的。

    [0] 评论
  • 10楼
    2017-03-07 15:29 天降龙虾

    丧尸病毒的作用靶点这就找到了。。。为什么尸变的人一定要爆头才能阻止,原因就在这儿。。。

    引用文章内容:小鼠对机器虫的“追捕”和“咬杀”似乎分属于两套不同的系统。研究者发现,小鼠的“猎杀中心”给两条不同的神经通路下达着命令,一条负责调控小鼠的追逐行为,另一条负责杀戮。


    [2] 评论
  • 11楼
    2017-03-07 15:31 天降龙虾
    引用@q68257962 的话:我天生就知道,只是不晓得头上插的管子是干嘛使的。


    引用文章内容:可以随心所欲地驱使小鼠去吃,去啪,去杀。


    [1] 评论
  • 12楼
    2017-03-07 16:49 光-0430
    引用@天降龙虾 的话:

    引用文章内容:如今,只需要刺激少数脑区当中的少数神经,研究者似乎就可以随心所欲地驱使小鼠去吃,去啪,去杀。

    我竟没有看到这一句,可能是喝了假酒

    [0] 评论
  • 13楼
    2017-03-07 17:18 Karlson

    原来“希瑞,给我力量吧”,然后一道光射来,主角就神勇了

    是有科学依据的啊

    [5] 评论
  • 14楼
    2017-03-07 17:27 刘公子是小布尔乔亚

    人也能被这样改造吗?

    [0] 评论
  • 15楼
    2017-03-07 20:32 北风西吹

    脑控

    [0] 评论
  • 16楼
    2017-03-07 20:57 qufuliao

    X教授

    [0] 评论
  • 17楼
    2017-03-08 05:15 中二的名字

    猫奴:用激光笔就行,没必要插脑子里

    [13] 评论
  • 18楼
    2017-03-08 10:03 一千三百公里

    看,脑控真的存在,你们还不信,你们看我手都不受控制打出这段话了。

    [1] 评论
  • 19楼
    2017-03-08 10:50 在雨夜
    引用@watergod1989 的话:我来抖机灵了~~~~神教办事,速速退避~~84楼37分钟前阴月引用@watergod1989 的话:不好意思,我也不想侮辱智障,可惜你说的这些废话真心让我见识到了智障的优越感是怎么回事了。第一,裸猿进...

    帖子在哪儿?

    [0] 评论
  • 20楼
    2017-03-08 15:11 只为.平淡

    蟑螂:胆小如人

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  • 21楼
    2017-03-08 16:31 在雨夜
    引用@watergod1989 的话:被删了,果壳神教嘛,第一次见到一个科普网站搞教派的,有趣的很,2333

    那你到底说啥了?

    [0] 评论
  • 22楼
    2017-03-08 18:25 简尚风拾

    给男人注射足够的睾丸酮也会有这样的效果吧!

    [0] 评论
  • 23楼
    2017-03-08 18:47 歼灭

    太可怕了,果壳破解了原力的黑暗面,果壳编辑部要小心死光打击了

    [0] 评论
  • 24楼
    2017-03-09 01:37 未风
    引用@在雨夜 的话:那你到底说啥了?

    这两天我见这货复制粘贴发这玩意都能有七八次了,两个货都不是什么好鸟

    [0] 评论
  • 25楼
    2017-03-09 01:38 未风
    引用@watergod1989 的话:我来抖机灵了~~~~神教办事,速速退避~~84楼37分钟前阴月引用@watergod1989 的话:不好意思,我也不想侮辱智障,可惜你说的这些废话真心让我见识到了智障的优越感是怎么回事了。第一,裸猿进...

    复制粘贴爽,全家火葬场

    [0] 评论
  • 26楼
    2017-03-09 13:21 未风
    引用@watergod1989 的话:说风凉话的你倒是一只好鸟了,我莫名被封禁了自然要复制黏贴还原真相了。当初性情还在的时候你也不过是个每天飙脏话的人渣而已。说别人前自己先撒泡尿照照镜子,这ID你问问BIG.D,看他认不认识你。

    真特么逗,性情还在的时候我向来只看不回,莫名其妙的就成了每天飙脏话的人渣。

    @BIG.D 你认识我吗?

    [0] 评论
  • 27楼
    2017-03-23 15:55 hytf

    看着好疼aaa华456

    [0] 评论
  • 28楼
    2017-03-28 22:14 梦游侠
    引用@天降龙虾 的话:你怎么知道??来,让俺给你照一照。。。。。。

    首先开颅植入光纤并转入荧光蛋白,请


    来自 广告位招租
    [0] 评论

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