《Neuron》大脑中区分“开玩笑”至关重要的部分

【字体: 时间:2023年08月01日 来源:Neuron

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  为了研究动物的游戏行为,科学家必须能够在实验室中真实地模拟有利于游戏的环境。像大鼠这样的动物在焦虑或受约束的情况下不太愿意玩耍,而且关于自由玩耍的大鼠的大脑活动的数据很少。在让大鼠和人类玩伴相处得很舒服,在受控条件下给它们挠痒痒,然后测量大鼠的吱吱声和大脑活动后,一个研究小组报告说,大鼠大脑中一种叫做导水管周围灰质的结构对玩耍和大笑至关重要。

  

为了研究动物的游戏行为,科学家必须能够在实验室中真实地模拟有利于游戏的环境。像大鼠这样的动物在焦虑或受约束的情况下不太愿意玩耍,而且关于自由玩耍的大鼠的大脑活动的数据很少。一个研究小组在7月27日的《神经元》(Neuron)杂志上报告说,在让大鼠和人类玩伴相处得舒服后,在受控条件下给它们挠痒痒,然后测量大鼠的吱吱声和大脑活动,发现大鼠大脑中有一种叫做导水管周围灰质的结构对玩耍和大笑至关重要。

“我们知道,像笑声这样的声音在玩耍中非常重要,这支持了大脑中有某种组织信号调节这种行为的观点,”通讯作者Michael Brecht说。“例如,孩子们在互相打闹时,会检查是否有笑声。如果他们的玩伴不再笑了,他们就会停止打闹。”

玩耍是最不为人所知的行为类型之一,科学家们目前还不知道控制人类或其他动物玩耍的神经通路。为了了解更多关于玩耍的神经科学知识,这些研究人员首先确保他们研究的大鼠在整个实验过程中可以自由活动。此外,他们给大鼠几天的时间来适应他们的新环境。一旦大鼠感到舒适,研究人员就和它们玩“追手”游戏,并在大鼠的背部和腹部挠痒痒。大鼠不像人类那样笑,但当它们被逗乐时,它们会发出一种人类听不到的高音。研究人员监控这种声音,以确保大鼠玩得开心。

当观察这些动物的大脑活动时,研究人员发现,在输水管周围灰质(PAG)的侧柱中,对挠痒和玩耍都有强烈的神经反应。如果大脑的这一部分受到抑制,老鼠就会停止玩游戏,也不会经常笑。另一方面,如果把大鼠放在一个不熟悉的环境中,这个环境是为了引起焦虑而设计的,它们也会停止笑,PAG侧柱中对挠痒和玩耍有反应的细胞的活动也会减少。

PAG位于中脑,过去已经知道它控制发声和战斗或逃跑反应。打游戏也会引发“战或逃”反应,这可能是PAG在游戏中的作用的一种解释。先前的研究表明,即使控制意识的大脑皮层没有发育,玩耍也会持续下去,这表明玩耍更像是一种本能行为。

布莱希特说:“很多人认为玩耍是幼稚的,或者不是一种非常决定性的行为,但玩耍被低估了。在我看来,玩耍是一种自我训练的行为。通常,大脑负责控制行为。然而,玩耍行为似乎有助于大脑发育。”

接下来,研究人员计划观察他们是否观察到其他动物在被玩耍时的侧柱有类似的活动,这可以让他们比较不同物种的玩耍。他们还计划观察给年轻的老鼠不同的玩耍习惯是否会改变PAG侧柱的发育方式。

Natalie Gloveli, Jean Simonnet, Wei Tang, Miguel Concha-Miranda, Eduard Maier, Anton Dvorzhak, Dietmar Schmitz, Michael Brecht. Play and tickling responses map to the lateral columns of the rat periaqueductal gray. Neuron, 2023www.sciencedaily.com/releases/2023/07/230728113403.htm (accessed July 30, 2023).

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