杭州网
Eng|繁体||
您所在的位置:
杭州网> 杭州新闻中心> 科教卫新闻
 
 
最后一名怎样逆袭成第一 四个实验记录一只老鼠的惊人转变
2017-07-16 07:11:29 杭州网

论文作者全部是女科学家,右起:周亭亭博士、导师胡海岚教授、朱鸿博士和范郑晓博士。卢绍庆 摄

    7月13日,在浙江大学求是高等研究院和医学院神经科学研究中心的胡海岚研究组的实验室里,一只小老鼠豆豆,在众人的见证下实现了逆袭:

    等级测试实验中,豆豆在一笼4鼠中处于最后一名。也就是说,排在它前面的每一只老鼠,都可以过“吃饭、睡觉、打豆豆”的日子,但豆豆只能吃饭、睡觉。

    课题组改变了豆豆,他们对豆豆的一些脑神经细胞进行激活。

    接下来,神奇的事情发生了——小豆豆在领地竞争中,战胜了第三名,第二名……甚至第一名。

    经历了6次以上的胜利后,曾经孱弱的豆豆已经所向披靡:它可以不再借助科学家的帮助,一直保持胜利。

    胜利者豆豆的大脑在发生变化,是什么令它开了挂?

    昨天,胡海岚研究组在《科学》杂志上,发表题为《胜负经历重塑丘脑到前额叶皮层环路以调节社会竞争优势》的文章,从神经机制角度,解答了这个问题。

    秘密在

    前额叶皮层的神经细胞

    和人类一样,老鼠和其他动物的世界里,都有稳定的等级制度存在。这种等级呈线性——一鼠压着一鼠,同时保持稳定。

    胡海岚团队的研究者们以豆豆们(学名:C57小鼠)为模型,设计了一系列的实验:

    【实验一:钻管抢地盘,决出社会等级】

    科学家让两只小鼠在一个促狭的管子里相遇。出于领地占领意识,两头的小鼠都要往前冲。

    最终,等级地位低的小鼠,会主动退出或者被等级地位高的小鼠推出管子。

    当两只小鼠在管子中竞争时,科学家正聚焦它们的前额叶皮层的神经细胞的动态活动。她们发现:当小鼠进行推挤或者抵抗住对方推挤的时候,大脑前额叶皮层的神经细胞的活动就会有显著的增加。

    这个脑区有多重要?有研究发现:恋爱中的男女前额皮层会自动暂时关闭,使得他们对对方不再怀疑或持批评态度。

    这些小鼠正在提示科学家们:前额叶皮层神经细胞的活动,可能控制着小鼠在社交对抗过程中的精神战斗力,从而改变了它们的社会等级排位。

    【实验二:激活前额叶皮层神经细胞,战斗力燃起】

    科学家做了一组对比实验,进一步验证以上的猜测:

    A、用药理遗传学的方法抑制高等级小鼠前额叶皮层神经细胞的活动。结果发现:这些老鼠在社交对抗中变得更加消极:推挤更少,后退更多,最终还输给了原先低等级的小鼠。

    B、接着,团队又尝试去激活这群神经细胞。

    她们在小鼠前额叶皮层的神经元细胞中嵌入光敏感的蛋白基因,并将光纤植入到这群神经元上方。这样蓝色激光就可以通过光纤,激活神经元。

    当她们打开蓝色激光器激活小鼠的前额叶皮层细胞时,戏剧性的一幕发生了:

    原来等级低的老鼠在接受蓝光照射的时候,变得自信而英勇,发出了更多推挤,并且能够坚持更久。

    连续赢6次

    小鼠能自主保持常胜

    【实验三:连续赢6次,产生赢的惯性】

    研究者们继续对这些小鼠的行为进行了仔细的分析,她们发现:如果重复地用蓝色激光刺激一只低等级的小鼠,帮它赢得竞争,当次数多于6次时,之后连续几天,这只低等级小鼠就可以不依赖光刺激,自行成功逆袭,一路杀到自己成为最高等级的小鼠,并且一直将战果维持下去。

    重复的胜利经历,有可能对小鼠的大脑产生了长期的改变。

    这种改变发生在哪里?是怎么样的改变?

    研究者发现:重复的胜利,增加了丘脑到前额叶皮层这个环路的连接强度。

    “有可能是形成环路的神经突触结构发生了整体增多,也有可能是每一个神经突触都变强了。”胡海岚解释。

    但如果在重复的胜利之后,人为地削弱这个环路的连接强度,则会让“胜利者效应”消失。

    【实验四:换个场景,依然有效】

    有一个疑问是:钻管测试,只是豆豆在一种形式的竞争中取得胜利的场景,那么其他形式的竞争呢,被改造的豆豆,也更容易赢吗?

    研究者又设计了一个非常有趣的实验:他们把同笼的四只老鼠放在一个冰冷的笼子里,而这个笼子里只有一个小小的只能容下一只老鼠的角落是温暖的。这四只老鼠就会去竞争这个温暖的栖息地。

    研究者发现:如果通过照光的方式,让低等级的小鼠在钻管测试中重复地赢很多次,比如豆豆,它在温暖窝的竞争中的表现也有非常显著的提升。

    这说明,在不同形式的竞争中,胜利的经历所带来的效果是可以转移的。

    比赛中获得成功的经历

    将有助于重塑自信心

    胡海岚表示:“这个系列的研究,从动物实验中验证并第一次阐释了‘强者更强’的神经科学原理。”

    当然了,在人类身上,不太可能通过植入的方法,刺激脑细胞,把人突然变成强者。但有什么办法,可以让弱者更有勇气和信心?

    不妨学一学拳王泰森。

    泰森曾经辉煌一时,但是后来锒铛入狱,昔日冠军虎落平阳。饱受摧残意志薄弱的他日后怎样夺回曾经的荣耀?

    在泰森出狱后,他的经纪人非常巧妙地为他安排了两场比赛——对手的实力都远远弱于泰森。

    不出所料,泰森赢得了这两场比赛。紧接着,泰森才战胜了强大的对手布鲁诺,再次获得金腰带。

    胡海岚团队证实了“胜利者效应”背后的神经学机制,表明它真的让大脑发生了长久持续的改变,而并不光光是自我安慰而已。

    “通过在相对简单的比赛中获得成功经历,将有助于重塑相关的脑环路(通俗所说的增强自信心),从而提高在更困难比赛中获胜的可能。”胡海岚说,“这归功于大脑的可塑性,先天的弱势也有可能被逆转。”

来源:钱江晚报    作者:记者 章咪佳 通讯员 胡舸    编辑:程慧雨    
     图库
广西柳州:莲香四 ...
云卷云舒三峡美
人生璀璨如烟火
第17届世界游泳锦 ...
张柏芝穿泳装冲浪 ...
杭州网版权与免责声明:
① 凡本网注明“稿件来源:杭州网(包括杭州日报、都市快报、每日商报)”的所有文字、图片和音视频稿件,版权均属杭州网所有,任何媒体、网站或个人未经本网协议授权不得转载、链接、转贴或以其他方式复制发表。已经本网协议授权的媒体、网站,在下载使用时必须注明“稿件来源:杭州网”,违者本网将依法追究责任。 ② 本网未注明“稿件来源:杭州网(包括杭州日报、都市快报、每日商报)”的文/图等稿件均为转载稿,本网转载出于传递更多信息之目的,并不意味着赞同其观点或证实其内容的真实性。如其他媒体、网站或个人从本网下载使用,必须保留本网注明的“稿件来源”,并自负版权等法律责任。如擅自篡改为“稿件来源:杭州网”,本网将依法追究责任。如对稿件内容有疑议,请及时与我们联系。 ③ 如本网转载稿涉及版权等问题,请作者在两周内速来电或来函与杭州网联系。
新闻 城市 经济 社会
·国内大咖“论剑”精准医疗 下沙打造“东部医...
·百万奖金全球征集 获奖的浙理工时尚学院设计...
·600余人齐聚钱塘江畔 为素颜海塘绘新妆
·高温天气进入最强时段 未来一周晴热高温是主...
·第八届跨湖桥文化节开幕 联合国带团来萧山学...
·志愿服务菜单由您点 三里亭南征迁服务还有新...
·桐庐举办首届全民运动会 千名好手横渡富春江
·按成绩分配考研自习座位? 山东建筑大学:没...
·女子自拍不慎撞倒展示柱 价值135万展品损坏
·豫一所学校违规使用北大冠名 北大:企业行为

巴黎和洛杉矶同时 ...

无人机摄影大赛获 ...

梅西在故乡罗萨里 ...

金砖国家电影节闭幕