新華社北京1月16日電 科普|科學家發現了大腦中的“動力剎車”
新華社記者
你是否有過這樣的經歷:明明想完成一項工作,卻遲遲無法開始。不是因為不想做,而好像有什麼東西在阻止你邁出第一步。現在,神經科學家發現了這種現象的“始作俑者”,並且找到了控制方法。
大腦中的“動力剎車”
想象一下,大腦指揮行動就像開車,有油門可以使其加速,也有剎車讓它停下。最新發表在美國《當代生物學》雜誌上的研究揭示,大腦中存在着一條神經回路,專門用來“踩剎車”。
日本京都大學等機構組成的研究團隊發現,大腦中連接腹側紋狀體和腹側蒼白球這兩個區域的“神奇”神經通路似乎扮演了一個“動力剎車”的角色。每當這一回路被激活,它就會抑制人們執行任務的動力,使人更容易陷入抗拒行動的泥潭。
研究人員指出,對於患有精神分裂症和重度抑鬱症等精神類疾病的人來説,這個“動力剎車”可能特別“頑固”。
此外,這一發現還幫助科學家理解了為什麼抑鬱症等疾病患者與焦慮症患者不同。後者可能會因為規避風險害怕失敗而“回避”任務,但內在動力依然存在。而抑鬱症等疾病患者的問題在於,他們的大腦中的“剎車”被過度激活,導致行動系統陷入停滯。
猴子實驗揭開謎團
實驗中,研究人員訓練兩隻獼猴執行任務。其中一項任務完成後,猴子會獲得水的獎勵;而另一項任務中,獎勵的同時有一股不舒服的氣流吹向猴子面部。每次實驗中,猴子都需要將目光鎖定在屏幕中央的某個點上,直到獎勵或懲罰出現,研究人員通過眼球運動情況和反應時間,可以判斷猴子開始執行任務的意願。
結果發現,接受不舒服氣流獎勵組的猴子在執行任務時會更加猶豫不決。於是研究人員採用基因技術精確抑制猴子從腹側紋狀體到腹側蒼白球的神經通路,猴子的行為發生了戲劇性的改變,它們執行相同任務的意願顯著提高。
研究人員進一步解釋説,這種改變只影響了猴子“啟動行動”的意願,卻沒有改變它們對獎勵和懲罰的權衡方式。換句話説,研究人員精確地關閉了“動力剎車”,而沒有觸及其他的決策系統。
有望改變治療範式
目前針對抑鬱症患者的治療方法通常旨在恢復他們的生活樂趣,或減輕焦慮,但對許多患者來説,開始一項簡單任務仍很困難。這項研究目前僅在獼猴身上進行過驗證,但研究人員&&,如果在臨床試驗中得到確認,相關治療方法可能會大幅改變相關疾病的治療範式。
研究人員認為,關閉“動力剎車”方法之一是精準的深腦刺激療法。相比對整個大腦廣泛刺激,未來醫生們更可能精確瞄準這條“剎車”回路,像關燈一樣將其關閉,幫助患者恢復行動能力。還有另一種方法聽起來更具有科幻色彩,即通過非侵入性的超聲波直接調節這一回路。此外,這一理論還可幫助調整認知行為療法方案。
研究人員同時警告,關閉“動力剎車”可能是一把“雙刃劍”,雖能幫助人們克服無力感,但如果應用不當,也可能導致新問題,這種“剎車”幫助我們避免過度工作和被過度消耗,這條神經通路實際上是一種保護機制。
研究人員説,從理解大腦“做什麼”,轉向理解大腦“如何決定做什麼”,這項研究代表了神經科學的一個新方向,通過更精妙的方法讓患者擁有驅動力。




