頂尖學(xué)術(shù)期刊《細胞》最新上線(xiàn)的論文中，一項重磅研究探索了生命中的一個(gè)重要議題：放棄。面對目標，屢戰屢敗，某一刻突然放棄努力。這是生活的智慧，還是對命運的妥協(xié)？神經(jīng)科學(xué)家說(shuō)，我們來(lái)看看大腦中發(fā)生了什么。
霍華德休斯醫學(xué)研究所（HHMI）Janelia研究校區的Misha Ahrens博士、穆宇博士及其同事挑戰了這個(gè)少有人涉足的課題。
由于過(guò)去沒(méi)有相關(guān)研究提示大腦里哪個(gè)區域負責“放棄”，為了實(shí)現對全腦范圍的監測，他們選擇了一種小魚(yú)作為觀(guān)察對象。幼年斑馬魚(yú)的腦部完全透明，神經(jīng)科學(xué)家利用近年開(kāi)發(fā)的光學(xué)成像技術(shù)“光片成像”，可以快速準確地監測全部腦細胞的活動(dòng)。
研究團隊給一天到晚游泳的魚(yú)定制了一套虛擬現實(shí)（VR）設備，讓它們在虛擬世界里游泳。一開(kāi)始，人為設置的視覺(jué)信號讓小魚(yú)在甩動(dòng)尾巴時(shí)看到周遭世界不斷后退，體驗到劃水向前的成功。接著(zhù)，視覺(jué)信號改變，對小魚(yú)來(lái)說(shuō)，無(wú)論如何奮力，似乎都原地停留，甚至還在向后漂流。
小魚(yú)試圖更用力地向前游，依然沒(méi)有“前進(jìn)”。
努力堅持了幾秒到幾十秒后，連連受挫的魚(yú)突然自暴自棄，不游了……
“看到這個(gè)改變我們很詫異，”主要作者穆宇博士介紹，因為對于斑馬魚(yú)來(lái)說(shuō)，“游泳是一種本能行為，特別是這種由感覺(jué)刺激驅動(dòng)的游泳，所有人都認為這是理所當然的刻板行為。甚至死魚(yú)都會(huì )繼續游——過(guò)去有實(shí)驗顯示，光是水流和軀體構造都會(huì )讓魚(yú)溯流而上。死魚(yú)尚且‘奮進(jìn)’，它居然能主動(dòng)放棄了？”
借助全腦成像，研究團隊想要找出是哪些神經(jīng)元讓苦苦堅持的小魚(yú)做出了放棄的決定。然而，觀(guān)察放棄前和放棄時(shí)的信號變化，得到的結果更令他們意外。
每次“放棄”時(shí)，最明顯的信號并不是來(lái)自神經(jīng)元，卻出現在一組膠質(zhì)細胞中。
之所以意外是因為，直到大約20年前，科學(xué)家們還普遍認為膠質(zhì)細胞的作用很簡(jiǎn)單，僅僅是為神經(jīng)元提供支持、營(yíng)養、絕緣作用。用穆宇博士的話(huà)說(shuō)，神經(jīng)細胞才是眾所周知的“精英”，感覺(jué)信息加工、行動(dòng)發(fā)起，種種光鮮的工作都是神經(jīng)細胞介導；相反，膠質(zhì)細胞一直像腦中的“雜役”。
但是，研究者在魚(yú)腦延髓側部，發(fā)現一組被稱(chēng)為放射狀星形膠質(zhì)（radial astrocyte）的膠質(zhì)細胞，在魚(yú)快要放棄時(shí)悄悄開(kāi)始興奮。當小魚(yú)最終放棄努力時(shí)，這群細胞的興奮性達到巔峰，并維持在較高水平。
為確認這些膠質(zhì)細胞起的作用，研究人員用激光把這部分細胞殺死，發(fā)現小魚(yú)會(huì )在“徒勞”的游泳中堅持得更久；反過(guò)來(lái)，如果直接激活它們，小魚(yú)會(huì )更輕易地放棄。
那為什么膠質(zhì)細胞會(huì )觸發(fā)“棄療”？進(jìn)一步通過(guò)全腦分析，研究者找到了神經(jīng)元與膠質(zhì)細胞搭建的一條通路。
在這條通路中，一類(lèi)能夠釋放去甲腎上腺素的神經(jīng)元會(huì )編碼“失敗”信號。每當行動(dòng)結果沒(méi)能符合期望，這群神經(jīng)元就把失敗信號傳送給膠質(zhì)細胞。一次次失敗，膠質(zhì)細胞接受到的信號越來(lái)越多，一開(kāi)始它們是淡定的；但記錄到的失敗數達到一定數量后，膠質(zhì)細胞最終向身體發(fā)送“放棄”信息。
在科學(xué)家看來(lái)，放棄是重要的，就像Ahrens博士所言，“如果沒(méi)有能力阻止一種徒勞的行為，動(dòng)物們就會(huì )毫無(wú)必要地耗盡能量。”
伴隨著(zhù)放棄，失敗的信號也就暫停。暫時(shí)的“消極”讓動(dòng)物可以重新積聚力量。事實(shí)上，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的休整，這些小魚(yú)又會(huì )再次發(fā)力。
合作咨詢(xún)
肖女士
021-33392297
Kelly.Xiao@imsinoexpo.com
2006-2025 上海博華國際展覽有限公司版權所有（保留一切權利）
滬ICP備05034851號-57
