玩123木頭人總是被抓!《自然》可能找到你贏不了的原因……

▎藥明康德內容團隊編輯
觀看體育比賽的時候 , 我們經??梢钥吹劫惻苓\動員在起點做好準備 , 等待發令槍發出響聲 , 就立即飛奔出去 。 在響聲之前 , 運動員肯定已經全身緊繃 , 蓄勢待發 , 但抑制了自己的起跑沖動 。
這種行動抑制現象其實并非運動員獨享 , 我們小時候玩“123木頭人”時 , 也能在號令結束時作出迅速反應 , 暫停移動 , 當然有些人控制得不好會移動然后輸掉游戲 。 而運動員其實也會有搶跑的行為 。
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圖片來源:123RF
這些現象都顯示出了我們對自我行為的抑制作用 , 以及抑制失敗的結果 。 究竟是什么讓我們擁有如此堅定的意志力呢?《自然》的最新研究發現 , 大腦有兩個神經回路調控著行為沖動平衡 , 一個負責發出沖動 , 一個負責抑制沖動 , 如果操控其中特定的神經元 , 他們還能人為觸發沖動行為 。
新研究的靈感還與兩種疾病研究有關:一種是亨廷頓病 , 患者會發生不受控的自發運動;而帕金森病患者則難以發起動作 。 但兩種疾病都指向了一個特定腦區 , 基底神經節 。
JosephPaton博士和同事也對此感到疑惑 , 為什么過度產生和無法產生動作都和基底神經節有關?在他們過去的研究中 , 發現這里有著兩個主要的回路 , 一個稱作直接通路 , 另一個稱作間接通路 。
而在新研究中 , 研究團隊進一步探索了其中的深層機制 。 他們選取了一批小鼠 , 這些小鼠被訓練成能夠通過分辨聲音間隔長度來尋找食物的能力 , 當聲音間隔長于1.5秒時 , 食物會出現在通道右側 , 少于1.5s時 , 則會出現在左側 。
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▲研究通過巧妙的實驗 , 讓小鼠能夠抑制去取食的沖動(圖片來源:參考資料[2])
這里的關鍵不在于小鼠如何聰明地以此尋找食物所在方向 , 而是如果間隔大于1.5秒時 , 第二聲出來的時間并不固定 , 有可能會延遲很久 。
即使這個時候小鼠已經能感受到時間超過1.5秒了 , 但是第二聲出現之前它們仍然只能忍住不動 。 而正是這個行為抑制的時間 , 給了研究者一個觀察神經層面機制的機會 。
從小鼠全程的活動來看 , 當它們移動取食的時候 , 開始提到的基底神經節兩條通路活動基本保持一致 , 但是當小鼠停下等待時 , 間接通路的活躍程度明顯要更強 , 并且隨著等待的時間增加 , 活躍度還會進一步上升 。
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玩123木頭人總是被抓!《自然》可能找到你贏不了的原因……】▲基底神經節的兩條主要神經回路相互競爭 , 決定了我們的行為(圖片來源:參考資料[2])
“當聲音間隔的時間越長 , 小鼠就越肯定已經超時了 , 它就越來越難以抑制取食的沖動 , ”新研究作者之一BrunoCruz博士解釋道 。
為了確認間接通路的作用 , 它們設法在實驗中抑制了小鼠相關神經元功能 , 結果此時小鼠開始頻繁地產生沖動行為 , 并且會不顧第二聲而直接沖向食物所在方向 。
他們也確認間接通路的神經回路就是大腦的沖動開關 , 兩個通路可能一個負責運動感覺功能 , 一個負責決策功能 。 兩者不斷競爭 , 最后決定我們到底該動還是保持靜止 。
“大腦中可能還存在許多類似的神經回路 , 它們會不斷競爭決定我們的下一步行動 , ”Paton博士表示 , 他指出這些發現對治療具有運動障礙的疾病很有意義 , 或者能為帕金森病、亨廷頓病提供治療研究方向 。