Nature:愛情原來是——被激活的神經環路……
雖然熱戀中的人們很清楚自己對伴侶的「感覺」,但是,愛情背後的神經科學機制是什麼?伴侶之間的情感紐帶如何產生?或許,只有科學家們才會關注這個一點也不「浪漫」的問題。近日,來自埃默里大學的研究人員發現了大腦中促進配偶紐帶關係的獎賞環路。這項研究結果發表在Nature上,或能幫助改善自閉症等社交功能障礙患者的社交能力。
世界上5000多種哺乳動物中,只有不到5%的動物對自己的伴侶「忠貞不二」。草原田鼠就是這極少數特例中的一種。草原田鼠是一種典型的社會性動物,它們喜歡群居,在社交關係上,它們終身奉行「一夫一妻制」,如果草原田鼠失去其伴侶,它們甚至還會像人類一樣陷入抑鬱情緒。研究小組將他們的目光聚焦在這種伴侶之間存在緊密紐帶的動物身上。
雄鼠和雌鼠共同負擔養育子女的責任
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內側前額葉皮質和伏隔核之間的交流影響親密關係
此前在草原田鼠中進行的研究證明,大腦中的一些化學物質,如催產素和多巴胺,能夠在內側前額葉皮質和伏隔核中發揮作用從而促進動物與自己的伴侶形成緊密的紐帶。研究人員希望確認這一過程背後具體的神經活動。他們使用探針來觀察這兩個腦區之間的神經交流,然後分析每個雌性草原田鼠在與雄性交往時的大腦活動。
研究小組發現,在伴侶紐帶形成期間,參與決策過程的前額葉皮質能夠控制大腦獎勵系統的中心樞紐——伏隔核內神經元的節律振蕩。這意味著來自皮層的功能連接影響著伏隔核中神經元的活動。然後,研究小組注意到,草原田鼠大腦中的這種功能連接的強度存在個體差異。那些具有較強連接的個體能更快地與它們的伴侶產生親密行為。此外,雙方的第一次交配行為能強化腦區之間的連接,並且強化的程度與動物隨後產生親密關係的快慢有關。
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光遺傳學刺激大腦連接,伴侶紐帶隨之增強
那麼,前額葉皮質和伏核之間的交流與這種親密行為的產生是否存在因果關係呢?為了回答這個問題,研究人員利用光遺傳學技術,在草原田鼠沒有交配的短暫同居期間增強雌性體內前額葉皮質和伏隔核之間的交流。結果發現,被光刺激的動物在第二天選擇伴侶時,與陌生雄性相比,它們更偏愛於前一天相伴的雄性。本研究的共同主要作者Zack Johnson博士說:「我們能夠通過遠程控制的光束刺激神經環路從而影響動物的社會關係,這實在是非常驚人。」
這一研究結果確定了草原田鼠社交過程中形成紐帶的大腦獎賞環路。 「現在,我們想知道催產素是否能夠調節腦區之間的連接,以及神經環路的活動如何改變大腦對伴侶社交信息的處理方式。」本研究的資深作者,埃默里大學生物系副教授Robert Liu博士說。他希望能夠通過促進腦區之間的交流從而改善自閉症等社交功能障礙疾病的社交能力。
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參考資料:1)Dynamic corticostriatal activity biases social bonding in monogamous female prairie voles2)Researchers closer to cracking neural code of love
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