同样的恐惧,不同的反应:新研究破解个体差异背后的神经机制

B站影视 日本电影 2025-05-21 18:39 1

摘要:对于天敌的恐惧是很多生物在演化过程中形成的本能,有利于物种的生存和繁衍。但在面对相同的威胁时,不同个体的反应可能是截然不同的,有的个体可能会被吓得逃走,有的个体则害怕得浑身僵硬无法动弹。当天敌或其他危险刺激多次出现,有人可能吓着吓着就无所谓了(比如“狼来了”的

本文来源:学术经纬

对于天敌的恐惧是很多生物在演化过程中形成的本能,有利于物种的生存和繁衍。但在面对相同的威胁时,不同个体的反应可能是截然不同的,有的个体可能会被吓得逃走,有的个体则害怕得浑身僵硬无法动弹。当天敌或其他危险刺激多次出现,有人可能吓着吓着就无所谓了(比如“狼来了”的故事),有人则可能相反,一朝被蛇咬十年怕井绳。

研究本能恐惧反应策略的神经科学家发现,这些行为差异源于感觉输入、大脑内在状态和既往经验的复杂相互作用。然而,调控个体大脑内在状态以应对危险刺激的精确神经环路机制及其个体差异化特征的神经基础仍有待阐明。

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中国科学院深圳先进技术研究院脑认知与脑疾病研究所/深港脑科学创新研究院王立平研究团队长期致力于本能行为(包括视觉本能恐惧行为)的神经环路解析研究,在解析本能恐惧的皮层下通路机制、视觉威胁线索的神经编码特征、恐惧状态的调控作用(应激、抚触、睡眠)等方面取得了一系列原创性研究成果。

近期,王立平研究员和刘雪梅副研究员领衔的团队在《细胞》旗下子刊Neuron在线发表论文,首次系统鉴定了重复视觉威胁下,逃避反应的典型个体差异行为表型及其神经环路调控特征,阐明了大脑内在状态在压力适应中的核心调控作用。

以成年小鼠为实验模型,研究人员确定了小鼠在重复看到逼近的危险刺激后有两种不同的逃脱行为:持续性快速逃避(T1)和快速习惯化(T2)。后者在重复看到刺激信号后启动逃跑的时间越来越长,在巢穴躲避的时间越来越短。

结合多通道记录、神经环路标记和示踪、光遗传学、行为学分析等策略,作者发现,持续性快速逃避模式涉及高度的警觉,依赖上丘(superior colliculus)/岛叶皮层(insula cortex)-腹侧被盖区(ventral tegmental area)-基底外侧杏仁核(basolateral amygdala)神经通路。而快速习惯化模式通过上丘/岛叶皮层-丘脑背内侧核(mediodorsal thalamus)-基底外侧杏仁核神经环路实现。丘脑背内侧核整合上丘和岛叶皮层信息的输入,调控觉醒与本能恐惧反应;基底外侧杏仁核β振荡参与恐惧状态的调控。这些发现为理解大脑内部状态、注意调节和行为适应性机制提供了重要见解。

研究示意图:警觉状态调控本能恐惧反应策略个体差异的神经环路机制(图片来源:参考资料[1])

研究者指出,深入探究本能恐惧反应策略个体差异的神经基础,不仅能够揭示行为适应性的进化本质,对于理解环境变化下的适应性策略以及精神疾病的病理机制也具有重要的潜在理论价值和临床意义。因为本能恐惧神经环路的异常与多种精神疾病密切相关,包括恐怖症、焦虑障碍和创伤后应激障碍等。本研究揭示了个体大脑内部状态调控本能行为可塑性的神经机制,为精神疾病的干预提供了新见解和潜在治疗靶点。

深圳先进院王立平研究员为该研究论文最后通讯作者,深圳先进院刘雪梅副研究员为第一作者和共同通讯作者;深圳先进院助理研究员赖娟以及博士后韩传亮(现香港中文大学博士后)为论文共同第一作者,该研究得到了深圳先进院脑所/深港脑科学创新研究院徐富强研究员、谭力铭研究员以及蔚鹏飞研究员的大力支持和帮助。感谢中国科学院战略性先导科技专项、国自然重点项目、科技创新2030-“脑科学与类脑研究重大项目、广东省脑连接图谱重点实验室、深圳杰出人才项目等基金对本研究的支持。

参考资料:

[1] Xuemei Liu et al., Neural circuit underlying individual differences in visual escape habituation. Neuron (2025) DOI: 10.1016/j.neuron.2025.04.018

来源:人工智能学家

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