发布时间:2017-12-11 16:28 原文链接: 本科生发表《Cell》文章:一条意料之外的大脑回路

  Ilana Witten是普林斯顿神经科学研究所心理学助理教授,她的研究领域并不包括大脑空间学习。

  小鼠的非攻击性和非性交行为通常以友好的互相嗅嗅为开端

  但是,在她的研究团队调查老鼠如何交际时,意外地发现大脑社交区域和空间学习区域竟然关系紧密。

  “前额叶皮层竟然还跟社会行为有关?我们当时压根不相信这是真的,”Witten说。这篇最新发表在《Cell》的文章将为自闭症、精神分裂症或痴呆等社会行为障碍治疗提供新途径。

  大多数社交行为研究(如攻击性、性行为和母性行为等)多集中在寻找相关大脑硬件回路。这篇文章提供了一个不同的视角:社会行为的神经基础。

  这项研究指示出,未来通过检查自闭症小鼠模型的社交和学习差异的神经基础,也许能揭示自闭症的源头是来自躯体性原因还是社交学习能力不足。

  在实验中,Witten和她的团队制造2只小鼠独处的社交机会,其中社交“目标小鼠”活动受限,“测试小鼠”可以自由选择是否与目标友好地“沟通”,如理毛或嗅嗅等行为活动。

  当测试小鼠再次被放进测试笼时,研究人员使用光遗传手段抑制他们此前鉴定的一条关键社交-空间通路,测试小鼠的行为变得十分有趣,它们开始漫无目的地在笼内晃悠,完全不理会曾经见过的“老朋友”——目标小鼠。

  当研究人员停止抑制这条回路,测试小鼠则突然记起目标小鼠,开始与它保持频繁的社交互动。

  换句话说,小鼠也跟人一样,能通过场景回忆起与同类相处的愉快时光。比如,你和朋友们在学校、商场等场所共度过美好时光,当你再次来到这些场所时,大脑就会回闪喜悦的情绪。“这条通路反映了,你所面对的社交对象能改变所处环境的价值这一普遍现象,”Witten说。“社交互动是哺乳动物最有价值的互动方式,它们能驱动各种不同形式的学习,我们找到了其中最简单的学习模式,即空间学习和情境学习。”

  他们利用光遗传实验精确定位的这条社交-空间学习回路位于大脑前边缘皮层(prelimbic cortex),它有三条下游通道分别通达伏隔核、杏仁核和腹侧被盖区。经Witten团队测定,只有从前边缘皮层到伏隔核的通路与社交-空间学习有关。

  值得一提的是这篇《Cell》文章的关键作者竟然还包括4名本科生,分别是2019届的Varun Bhave,2017届的HeeJae Jang,2016届的Michelle Park和2015届的Josh Taliaferro。

  “Ilana非常愿意花时间指导本科生,完全不拘泥于我们本科生的学术背景,”Jang说。她是一名物理学专业的学生,在大三的时候加入了Witten实验室。“在那时,我从来没上过神经学课程,但是Ilana却慷慨地给予我了学习机会。”

  Jang在Witten实验室完成了她的本科毕业论文,过去两年里每个周末和夜晚她都一心扑在实验上,毕业后她选择继续留在Witten实验室致力于成为神经科学领域的专业研究人员。

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