來源：科學(xué)網(wǎng) 2022-08-01 14:11
為什么有的人更積極，有的人更“喪”？
為什么有的人更積極，有的人更“喪”？
經(jīng)歷相似的事情，為什么有的人更傾向于保存美好的回憶，有的人更容易保留糟糕的感受？
在最近發(fā)表于《自然》雜志的一篇論文中，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，只要一種小分子，就可以給我們的記憶打上“情緒鋼印”，決定你日后回憶起它，會感到快樂還是難過。
“更有趣的是，我們似乎可以操縱這個'分子開關(guān)’，決定向大腦'寫入’積極還是消極的記憶。”論文共同第一作者李浩說，“患有焦慮、抑郁或者創(chuàng)傷后應(yīng)激障礙（PTSD）的人，總是更傾向于記住不好的感受，希望我們的發(fā)現(xiàn)能夠提供新的治療方案?！?/p>
這項(xiàng)工作由美國索爾克生物研究所研究員Kay Tye領(lǐng)銜，博士后李浩、Praneeth Namburi和Jacob Olson為論文共同第一作者。Broad研究所的張鋒教授、北京大學(xué)的李毓龍研究員也都參與了這項(xiàng)研究。
致敬經(jīng)典巴甫洛夫方法
李浩和他即將加入的美國西北大學(xué)精神病學(xué)和行為科學(xué)系
今年34歲的李浩，是個北京出生長大的小伙子，像很多年輕人一樣，他喜歡踢球、攀巖、看動畫片和擼貓。
在山東大學(xué)獲得學(xué)士學(xué)位后，李浩前往美國深造。這篇論文是他在索爾克研究所Kay Tye實(shí)驗(yàn)室做博士后時的研究工作。
目前，李浩已經(jīng)拿到了美國西北大學(xué)的offer，預(yù)計在2023年就將開啟自己的獨(dú)立實(shí)驗(yàn)室。他精心給自己未來的實(shí)驗(yàn)室制作了網(wǎng)站，在研究目標(biāo)這一頁寫道：“我們的目標(biāo)是，了解神經(jīng)肽如何在介導(dǎo)健康或疾病的過程中發(fā)揮作用?！?/p>
“幾乎一切生物行為的動機(jī)，都可以歸結(jié)為兩大類：尋求獎勵或者逃避懲罰。如果神經(jīng)系統(tǒng)在動機(jī)的處理上出現(xiàn)了失調(diào)，就會導(dǎo)致焦慮、抑郁、成癮等問題。”李浩向《中國科學(xué)報》解釋。
早在19世紀(jì)90年代，著名的俄國生物學(xué)家巴甫洛夫就用一系列經(jīng)典的條件反射實(shí)驗(yàn)，展現(xiàn)了生物在面對“獎懲”時的生理反應(yīng)。
他的實(shí)驗(yàn)方法簡直家喻戶曉：讓狗看到食物，并且測量它的唾液分泌。之后，每次給食物，都同時提供一個響鈴的聲音。不久后，即使沒有食物，狗也會在鈴聲響起時，自動分泌唾液。
中國古代“望梅止渴”的故事，有些人聽到上課鈴響就開始“緊張”的癥狀，都跟條件反射有關(guān)。
在最新的這篇《自然》論文中，李浩等人也采用了經(jīng)典的“巴甫洛夫條件反射實(shí)驗(yàn)法”。在獎勵行為模型里，他們會先給小鼠聽一段音頻，然后給它們喝一點(diǎn)糖水；在懲罰行為模型里，則先給小鼠聽另一段音頻，然后對它們的足部做一次電擊。
像巴甫洛夫的狗一樣，小鼠很快就學(xué)到了，聽到一種聲音時，它們就能預(yù)測之后會出現(xiàn)好的還是不好的事情，同時做出相應(yīng)反應(yīng)。
接下來的實(shí)驗(yàn)，就交給更加先進(jìn)的現(xiàn)代生物學(xué)技術(shù)了。
張鋒團(tuán)隊協(xié)助設(shè)計“基因魔剪”
研究人員發(fā)現(xiàn)，小鼠的大腦會根據(jù)獎勵或懲罰來調(diào)控一種小分子多肽——神經(jīng)緊張素（neurotensin）的釋放。
在獎勵學(xué)習(xí)中，神經(jīng)緊張素會加強(qiáng)釋放到杏仁核之底側(cè)核，促使這里的神經(jīng)元對獎勵刺激產(chǎn)生反應(yīng)，從而增強(qiáng)獎勵學(xué)習(xí)。
而在懲罰學(xué)習(xí)里，神經(jīng)緊張素的釋放會被抑制，從而促使杏仁核之底側(cè)核對懲罰刺激產(chǎn)生反應(yīng)，并且增強(qiáng)懲罰學(xué)習(xí)的效率。
為了進(jìn)一步了解神經(jīng)緊張素是怎樣工作的，他們運(yùn)用“基因編輯魔剪”——CRISPR-Cas9系統(tǒng)，敲除了杏仁核特定神經(jīng)元中編碼神經(jīng)緊張素的基因。
被敲除基因后的小鼠，很難再把糖水的甜美和相應(yīng)音頻聯(lián)系在一起，但它們對負(fù)面信息的反應(yīng)變得更加強(qiáng)烈：當(dāng)與足部電擊相關(guān)的聲音響起時，會更快地“嚇跑”或者“驚呆”。
這說明，大腦的默認(rèn)狀態(tài)就是傾向于恐懼的，而神經(jīng)緊張素的存在，能幫助打開與積極學(xué)習(xí)有關(guān)的神經(jīng)元。
“從進(jìn)化的角度來看，這是有道理的，因?yàn)樗兄谌藗儽苊鉂撛诘奈ｋU情況?！盞ay Tye說，“那些善于發(fā)現(xiàn)最糟糕情況的人，可能會對這個結(jié)果比較有共鳴。”
值得一提的是，Kay Tye曾和著名華人科學(xué)家張鋒在同一個實(shí)驗(yàn)室工作。她在斯坦福大學(xué)Karl Deisseroth實(shí)驗(yàn)室做博士后時，張鋒也在這里讀博士。
在這項(xiàng)研究中，張鋒團(tuán)隊協(xié)助設(shè)計了實(shí)驗(yàn)用的CRISPR系統(tǒng)——這也是CRISPR首次被用于分離特定的神經(jīng)遞質(zhì)功能。
想建立一個“快樂”的實(shí)驗(yàn)室
在李浩看來，他開展博士后研究的實(shí)驗(yàn)室有一種寬松愉悅的氛圍，而導(dǎo)師Kay Tye是一個“很有意思的人，特別特別活躍”。
2020年，美國高校的實(shí)驗(yàn)室由于疫情封鎖了一段時間。剛剛解封時，大家還沒有完全進(jìn)入狀態(tài)。眼見此情此景，Kay 驚呼“實(shí)驗(yàn)室都要落灰了”，決定第一個來做實(shí)驗(yàn)，給團(tuán)隊做一個表率。
當(dāng)時恰逢北京大學(xué)李毓龍團(tuán)隊寄來了神經(jīng)緊張素的探針，需要驗(yàn)證一下這個探針是否有效。已經(jīng)有7、8年沒有親自動手做實(shí)驗(yàn)的Kay ，竟然一舉成功，沒有再做第二次。
“她特別特別得意，恨不得讓全世界都知道?！崩詈菩χf。
此外，Kay也很擅長把研究工作描述得鮮活有趣，激發(fā)大家的工作熱情。
李浩希望，自己未來也能建立一個“確保所有實(shí)驗(yàn)室成員茁壯成長，讓他們在健康和快樂中發(fā)展科學(xué)潛力，實(shí)現(xiàn)職業(yè)目標(biāo)”的實(shí)驗(yàn)室。
作為一名年輕的神經(jīng)生物學(xué)研究者，李浩對“快樂”有自己獨(dú)特的理解：“同樣一件事情，有的大腦會把它處理成愉快的記憶，有的大腦會把它處理成難過的記憶。
因此，快樂或者不快樂都是相對而言的。認(rèn)識到這一點(diǎn)，對很多事就會有一種平常心?！?/p>
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