科學(xué)家造出“僵尸”鼠！打開大腦里的“殺手”開關(guān)

小鼠給人的印象是溫順膽怯，而且超級(jí)喜歡奶酪，但在近期的一項(xiàng)研究中，科學(xué)家激活了小鼠的“殺手本能”，使它們變成了富有侵略性的“僵尸”。

研究人員分離出了小鼠大腦中負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)捕食的部分，包括杏仁核（又稱杏仁體，是大腦的情緒和激勵(lì)中心）里的一組神經(jīng)元，促使小鼠開始追逐獵物。他們還“開啟”了小鼠大腦中的另一區(qū)域，促使它們用牙齒和頸部肌肉攻擊擋在路上的任何東西。

耶魯大學(xué)的科學(xué)家采用光遺傳學(xué)方法對(duì)每組神經(jīng)元進(jìn)行分離和有選擇性地激活。光遺傳學(xué)融合了光學(xué)和遺傳學(xué)的技術(shù)，能促使特定的神經(jīng)元對(duì)光刺激做出反應(yīng)。通過有選擇性地操縱杏仁核內(nèi)不同類型的神經(jīng)元，研究者發(fā)現(xiàn)，有一組神經(jīng)元控制著追逐行為，另一組則控制著獵殺本能。

研究人員在實(shí)驗(yàn)中設(shè)置了一些非生物的物品作為捕獵目標(biāo)，包括木棍、瓶蓋和像蟲子一樣會(huì)動(dòng)的玩具，同時(shí)還設(shè)置了活的昆蟲。當(dāng)激光關(guān)閉的時(shí)候，這些小鼠的行為一切如常;而當(dāng)激光開啟的時(shí)候，它們立刻就如美劇《行尸走肉》（The Walking Dead）里的僵尸上身一樣，追逐和撕咬擋在路上的一切東西，包括瓶蓋、木棍和昆蟲。

首席研究專家、耶魯大學(xué)醫(yī)學(xué)院精神病學(xué)助理教授伊萬·德阿勞約（Ivan de Araujo）說：“我們把激光打開后，它們就會(huì)跳到一個(gè)東西上面，用爪子抱住，然后用力撕咬，似乎要抓住并殺死它。”不過，德阿勞約也指出，“僵尸”的比喻只在一定的范圍內(nèi)適用，因?yàn)檫@些小鼠既不是“不死之身”，也不會(huì)通過撕咬進(jìn)行傳染。在自然界中，捕獵包含了一系列高度復(fù)雜的行為，在大多數(shù)有頜脊椎動(dòng)物中十分常見，包括人類。

“在塑造大腦的過程中，這是一個(gè)主要的演化因子，”德阿勞約解釋道，“肯定存在一些原始的皮層下通路，將感官信息的輸入與頜部的撕咬動(dòng)作連接起來。”有趣的是，小鼠并不會(huì)攻擊在同一個(gè)籠子里的同類，而它們的捕食行為也會(huì)受到饑餓感的影響。在實(shí)驗(yàn)中，饑餓的小鼠在受到光刺激時(shí)會(huì)變得更加富有侵略性。德阿勞約說：“這一系統(tǒng)并非廣義地提高侵略性。它似乎與動(dòng)物對(duì)獲得食物的興趣有關(guān)。”相關(guān)的研究結(jié)果發(fā)表在近期的《細(xì)胞》（Cell）雜志上。

研究者還對(duì)每種類型的神經(jīng)元進(jìn)行了特異性損傷。他們發(fā)現(xiàn)，如果損傷的是與撕咬和獵殺有關(guān)的神經(jīng)元，小鼠就會(huì)只追逐獵物而不會(huì)殺死獵物，其頜部的撕咬力度也會(huì)降低50%。通過這項(xiàng)研究，德阿勞約教授希望進(jìn)一步了解動(dòng)物攝食行為背后的神經(jīng)機(jī)制。

目前，德阿勞約的團(tuán)隊(duì)正在研究杏仁核的感官信息輸入如何觸發(fā)捕食行為，以及控制追逐的模塊和控制殺戮的模塊之間是如何協(xié)調(diào)的。“我們現(xiàn)在已經(jīng)對(duì)它們的解剖學(xué)特征有一定了解，因此，我們希望在未來能更加精準(zhǔn)地操縱它們，”德阿勞約說道。他們的研究或許能帶來一些實(shí)際的應(yīng)用，比如治療神經(jīng)系統(tǒng)的疾病。