玩123木头人总是被抓!《自然》可能找到你赢不了的原因……

▎药明康德内容团队编辑
观看体育比赛的时候 , 我们经常可以看到赛跑运动员在起点做好准备 , 等待发令枪发出响声 , 就立即飞奔出去 。 在响声之前 , 运动员肯定已经全身紧绷 , 蓄势待发 , 但抑制了自己的起跑冲动 。
这种行动抑制现象其实并非运动员独享 , 我们小时候玩“123木头人”时 , 也能在号令结束时作出迅速反应 , 暂停移动 , 当然有些人控制得不好会移动然后输掉游戏 。 而运动员其实也会有抢跑的行为 。
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图片来源:123RF
这些现象都显示出了我们对自我行为的抑制作用 , 以及抑制失败的结果 。 究竟是什么让我们拥有如此坚定的意志力呢?《自然》的最新研究发现 , 大脑有两个神经回路调控着行为冲动平衡 , 一个负责发出冲动 , 一个负责抑制冲动 , 如果操控其中特定的神经元 , 他们还能人为触发冲动行为 。
新研究的灵感还与两种疾病研究有关:一种是亨廷顿病 , 患者会发生不受控的自发运动;而帕金森病患者则难以发起动作 。 但两种疾病都指向了一个特定脑区 , 基底神经节 。
JosephPaton博士和同事也对此感到疑惑 , 为什么过度产生和无法产生动作都和基底神经节有关?在他们过去的研究中 , 发现这里有着两个主要的回路 , 一个称作直接通路 , 另一个称作间接通路 。
而在新研究中 , 研究团队进一步探索了其中的深层机制 。 他们选取了一批小鼠 , 这些小鼠被训练成能够通过分辨声音间隔长度来寻找食物的能力 , 当声音间隔长于1.5秒时 , 食物会出现在通道右侧 , 少于1.5s时 , 则会出现在左侧 。
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▲研究通过巧妙的实验 , 让小鼠能够抑制去取食的冲动(图片来源:参考资料[2])
这里的关键不在于小鼠如何聪明地以此寻找食物所在方向 , 而是如果间隔大于1.5秒时 , 第二声出来的时间并不固定 , 有可能会延迟很久 。
即使这个时候小鼠已经能感受到时间超过1.5秒了 , 但是第二声出现之前它们仍然只能忍住不动 。 而正是这个行为抑制的时间 , 给了研究者一个观察神经层面机制的机会 。
从小鼠全程的活动来看 , 当它们移动取食的时候 , 开始提到的基底神经节两条通路活动基本保持一致 , 但是当小鼠停下等待时 , 间接通路的活跃程度明显要更强 , 并且随着等待的时间增加 , 活跃度还会进一步上升 。
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玩123木头人总是被抓!《自然》可能找到你赢不了的原因……】▲基底神经节的两条主要神经回路相互竞争 , 决定了我们的行为(图片来源:参考资料[2])
“当声音间隔的时间越长 , 小鼠就越肯定已经超时了 , 它就越来越难以抑制取食的冲动 , ”新研究作者之一BrunoCruz博士解释道 。
为了确认间接通路的作用 , 它们设法在实验中抑制了小鼠相关神经元功能 , 结果此时小鼠开始频繁地产生冲动行为 , 并且会不顾第二声而直接冲向食物所在方向 。
他们也确认间接通路的神经回路就是大脑的冲动开关 , 两个通路可能一个负责运动感觉功能 , 一个负责决策功能 。 两者不断竞争 , 最后决定我们到底该动还是保持静止 。
“大脑中可能还存在许多类似的神经回路 , 它们会不断竞争决定我们的下一步行动 , ”Paton博士表示 , 他指出这些发现对治疗具有运动障碍的疾病很有意义 , 或者能为帕金森病、亨廷顿病提供治疗研究方向 。