锚点:一束光,竟能调控睡眠、攻击等本能行为? | 袁岚峰

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  袁岚峰:这里边就是两只老鼠,是吧?

  段树民:对,我们也有行为学,我们也有做睡眠的,有做本能行为的,本能行为有很多 ,如恐惧、还有攻击,攻击在动物界是非常常见的。

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  我们也发现,其实都是大脑(中)很小的一部分神经元控制的,像这个演示的,我们就找到一个神经核团,我们叫后侧无名质,在那个部位,我们用光遗传的办法用光纤精准地控制一小群神经元,就可以控制它的攻击行为。

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  袁岚峰:现在小白鼠在追着小黑鼠。

  段树民:对,本来两个是和平相处的,但你只要一刺激这个脑区,它马上就对它发起攻击。

  袁岚峰:这光纤一亮 ,然后小白鼠就开始狂暴了。

  段树民:对,一刺激它马上就对它发起攻击。我们认为这个脑区可能跟一些病理性攻击有关系,因为人有的时候人格障碍的精神疾病就是攻击为特征,我们那边还有做睡眠的。

  袁岚峰:这边,一只小黑鼠。

  段树民:我们实验室有很多工作是做睡眠的,小鼠的睡眠和人的睡眠有很多是比较相像的。其实现在发现有很多脑区都跟睡眠觉醒有关系,像我们也找到一个脑区,它精准控制慢波睡眠,慢波睡眠可以看到,脑电图这个波很高,活动频率低一些,肌电图就很平,小鼠基本上就一个慢波睡眠和快波睡眠,而且它的睡眠转换频率也比较快,它睡眠的时间也比较短。像这个小鼠,你看它现在在自由活动,但是我们给它埋了一个光纤,埋到pSI(后侧无名质脑区)那个地方,这个光一照以后,它马上就安静下来,然后进入慢波睡眠,脑电图也会转换的,你看这个肌电原来有活动,马上这个肌电就没了是吗,它那脑电原来是高频低幅,马上就变成高幅的慢波。

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  袁岚峰:感觉它这个姿势都没动,它立刻就睡着了。

  段树民:对。

  袁岚峰:是这个光一取消,它立刻就醒了吗?

  段树民:对,立刻就醒。

  袁岚峰:现在就醒了,它一醒了立刻就开始动了。

  段树民:对,立刻就动了。

  袁岚峰:那岂不就是说,你这样等于强迫它入睡之后,但是你这个光一撤,它立刻就醒,你不能让它持续睡吗?

  段树民:这个脑区好像就是瞬间的,你看,一刺激。

  袁岚峰:对,现在一亮。

  段树民:它又睡着了,像这个姿势就安稳一些。

  袁岚峰:对。

  段树民:但我们还有一种就是不用这个光,也可以用药,我们叫化学遗传,就是把一个受体精准的靶向(作用于)这一群神经元上,然后你吃的那个药是作用在这一群神经元的受体,它对其他细胞没作用。

  袁岚峰:这是一个精准的安眠药。

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  段树民:对,精准的安眠药,安眠药一般进去,维持的时间就比较长一些,维持几个小时没问题,七、八个小时。你要了解大脑的工作机理,就得在这种神经环路水平上去操控。

  老鼠见到猫会害怕——这是天生的本能。但如果有一天,我们能够改变本能,会怎样?在中国科学院院士、浙江大学医药学部学术委员会主任段树民的实验室里,科学家们正尝试用前沿的神经科学技术,探索“本能”背后的奥秘。

  段树民院士团队利用光遗传和化学遗传技术,揭示并影响情绪、睡眠、攻击等行为背后的神经环路。这些研究揭示了大脑对行为的精密控制机制,为理解情绪调节、睡眠障碍以及病理性攻击提供了新的科学依据。段树民院士表示:“要真正理解大脑的工作机理,就必须在神经环路的层面上去操控它。”

  本能可以被调控吗?《锚点》,中国科学技术大学科技传播系副主任袁岚峰对话中国科学院院士、浙江大学医药学部学术委员会主任段树民,东方卫视11月12日周三22点,上海电视台新闻综合频道11月13日周四22点30分播出。

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