研究人員發現了一個似乎可以開啟小鼠捕食本能的開關。當齧齒動物大腦的某些部分受到光刺激時，小鼠表現出一系列複雜的狩獵活動。
捕食行為，例如抓取和啃咬，對於自然紀錄片的愛好者來說很熟悉，但涉及的大腦回路仍然是一個謎。之前的研究發現，當老鼠捕獵時，大腦中一個杏仁狀的區域——中央杏仁核，與產生包括恐懼在內的情緒有關——會被啟用。研究人員想知道杏仁核本身是否控制著捕獵行為，1月12日發表在《細胞》雜誌上的一項研究表明確實如此。
為了啟用小鼠的中央杏仁核，康涅狄格州紐黑文市耶魯大學的神經生物學家伊萬·德·阿勞霍和他的同事使用了一種名為光遺傳學的技術。首先，他們用一種病毒感染小鼠，這種病毒使它們大腦中的神經元對藍光敏感。然後，研究人員使用一根微小的光纖將藍雷射照射到杏仁核上。這促使動物繃緊它們的下頜和頸部肌肉。當研究人員刺激大腦的其他部分時，這種行為並沒有發生。
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當雷射開啟時，小鼠會捕獵所有放在它們路徑上的東西，從蟋蟀等可食用零食到瓶蓋等非食物物品。當他們用化學遺傳學觸發杏仁核時，研究人員觀察到了相同的活動，這是一種類似於用分子而不是光刺激神經元的技術。即使沒有獵物，狩獵和進食行為也會發生。當空籠子裡的小鼠的杏仁核被啟用時，它們會停止正在做的事情，擺好前腿，好像在拿著食物，並移動它們的嘴，好像在咀嚼。
朋友還是食物
但這並不意味著研究人員已經找到了貪婪、嗜血的小鼠的神經迴路，德·阿勞霍說。“我們首先想到的是，也許這只是一種普遍的侵略行為。或者也許我們只是讓老鼠非常飢餓。”
所以團隊對此進行了測試。雖然光刺激的小鼠比單獨留下的小鼠捕獵更多，但兩組的攝食量相同。而且雷射啟用的小鼠仍然可以區分朋友和食物：“當它們與其他小鼠在一起時，它們可能會變得更加好奇，但我們沒有觀察到任何攻擊，”德·阿勞霍說。這讓他相當肯定，實驗正在觸發捕食，而不是飢餓或攻擊。
馬薩諸塞州劍橋市麻省理工學院的神經科學家凱·泰說，這具有重要意義，因為捕食是一種非常複雜的行為。“它不僅是生理上的，它還包括狩獵、啃咬、釋放和進食。這些是需要大量資訊的運動序列，所以你能夠透過這種粗略的操作獲得這種行為，真是了不起。”
開啟大門
科學家們曾經認為中央杏仁核在行為方面的作用僅限於恐懼。但現在的研究表明，大腦的這個區域與許多複雜的行為有關，例如梳理。泰認為，捕食是它可以觸發的眾多事物中的又一個例子。
她說，由於中央杏仁核涉及許多不同的行為，未來的研究需要梳理出參與捕獵的精確神經元迴路。“中央杏仁核與逃跑和飛行有關——這與此完全不同。”她解釋說，捕獵動物正在尋找獎勵，而處於逃跑或飛航模式的生物則在積極地避免某些東西。
泰想知道控制這兩種行為的電路之間有多少重疊。她認為杏仁核可能充當“門”，阻擋大腦背景中不斷執行的各種程式。如果是這種情況，德·阿勞霍和他的同事可能已經發現了狩獵行為的門。
本文經許可轉載，最初於2017年1月12日首次發表。