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【论文故事】恐惧会通过气味传递

都说初生牛犊不怕虎,然而最新的一项研究结果显示,幼鼠可以通过母亲释放的气味信号学习应该害怕什么。密歇根大学医学院和纽约大学的研究者们用大鼠进行实验,第一次观察到了有过情绪创伤的雌性大鼠在受到刺激时,能够利用散发的气味,让幼鼠建立起相同情况下的恐惧情绪。研究论文[1]于7月27日发表在《美国国家科学院院刊》(PNAS)上。果壳网就这一研究,对论文第一作者、纽约大学医学院的亚切克·德比克(Jacek Debiec)进行了采访。

婴儿能够在新环境中利用父母的情绪表现来调整自身行为,并学习区分危险和安全,这种能力被称为社会性参照(social referencing),在人类和非人类灵长类动物中普遍存在。这种机制能够增加个体对环境的适应性,提高存活率。不过,它也能成为传播病态恐惧的渠道,例如创伤后应激障碍(Posttraumatic stress disorder,PTSD)和某些恐惧症。

虽然已有证据表明,后代对父母的恐惧和焦虑很敏感,父母会将特定的恐惧情绪传给后代,但这背后的机制还不清楚。以往的研究结果显示,灵长类动物和啮齿类动物都能学习社会性恐惧,这背后的生理过程有大脑杏仁核的参与。于是,研究者们利用条件性恐惧法(fear conditioning),建立了一个“母亲到婴儿的社会性恐惧传播”的实验模型,来研究特定诱因下产生的恐惧如何在两代之间传播。德比克向果壳网介绍说:“这种(恐惧传递)机制对新生的幼鼠很重要。幼鼠在出生后三周内既看不到东西,也听不到声音。而且在它们运动发育的早期它们也基本不活动,而是和母亲一起待在巢内。通过母亲的气味信号,它们能够在自己进行探索之前,就预先学习周围环境中可能存在的危险。”

在第一组实验中,研究者们首先让成年雌性大鼠在怀孕前嗅闻薄荷味,嗅闻的同时轻微电击其脚部,以此让它们建立对薄荷味的恐惧。在雌鼠怀孕并产下幼鼠的6到7天后,雌性大鼠被分为两组:第1组在幼鼠面前再次闻到薄荷味,产生恐惧情绪;第2组则没有闻到薄荷味。另外还有第3组大鼠,它们在怀孕前闻到过薄荷味,但没有受到电击。第3组雌鼠在幼鼠面前也会再次闻到薄荷味。7天后,研究者们使用Y 迷宫(Y-maze)对这几组幼鼠进行了有关薄荷味的记忆测试。结果显示第1组幼鼠对薄荷味的回避率最高,并且这种对薄荷味的恐惧一直持续到了幼鼠43天龄(青少年时期)时。这说明幼鼠可以通过接触对某种刺激物产生恐惧的母亲,产生同样的恐惧情绪。

第一组实验示意图。实验证实了恐惧从大鼠母亲到幼崽的传递。图片来源:研究论文

在另一组实验中,雌性大鼠和幼鼠被分别放在两个以嗅觉计相连的隔间中,分组和实验操作与之前相同。结果显示,第1组幼鼠对薄荷味的回避率仍然最高,说明幼鼠恐惧情绪的建立并不需要母亲在身边。

第二组实验示意图。实验证实了大鼠母亲恐惧时产生的味道可以引起幼崽的应激反应并加强恐惧建立。图片来源:研究论文

为了分析恐惧传播过程中的神经活动,研究者分析了幼鼠脑部的放射自显影以及基因在脑神经细胞中的表达水平,并结合幼鼠血液中的皮质酮含量,最终将学习恐惧感的重要大脑区域锁定在了大脑外侧的杏仁核上。作为验证,研究者给幼鼠喂食药物,暂时阻断杏仁核活动。结果发现它们没能在相同条件下建立起对薄荷味的恐惧。

这一研究结果为在人类中开发更好的预防和治疗恐惧症提供了参照,德比克指出:“如果我们能看出某些儿童对危险信号反应过大,那就可以尽早进行预防,以防发展为恐惧症。另外近期来自加拿大的研究结果显示,抑郁的母亲的婴儿会产生早期情绪问题,例如分离焦虑。因此对于这些母亲来说,她们的宝宝应该早些开始送去日托,这样产生情绪问题的几率就会减小。”

对于下一步的实验计划,德比克告诉我们,他们目前正在研究母亲的社会缓和效应,即雌性大鼠如何保护幼鼠不受压力和恐惧的影响。关于下一步的研究计划,他表示:“我们还启动了一项关于人的研究,试图了解母亲的恐惧会对婴儿造成什么影响。”(编辑:球藻怪)

参考文献:

  1. Jacek Debiec, doi: 10.1073/pnas.1316740111

文章题图:topnews.ae

The End

发布于2014-08-01, 本文版权属于果壳网(guokr.com),禁止转载。如有需要,请联系果壳

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IvyP

果壳作者,生物物理学硕士

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