老鼠發出浪漫求愛歌聲的開關被找到，由特定大腦神經元控制

美國杜克大學(Duke University)的研究人員分離出了老鼠大腦中的一組神經元，並證實這些神經元對於雄性老鼠在求愛時發出吱吱的超聲波「歌聲」至關重要。

實驗老鼠 Credit: efmukel / Adobe Stock

2015年美國科學家研究發現，雄性老鼠在向雌性老鼠求愛時，會發出一種「超聲波」，堪比人類的浪漫情歌。

在感慨老鼠浪漫的同時，科學家們也在想，究竟是什麼在控制這種現象？

杜克大學Tschida及其同事們將注意力集中在中腦中被稱為導水管周圍灰質(PAG)的部分，因為之前其他人研究結果表明，這部分在發聲迴路中起著關鍵作用。

論文圖片

通過實驗室開發的新技術，定位和分離出PAG電路中所涉及的特定神經元，然後對它們進行實驗。研究發現，通過「光遺傳學」(optogenetics)，基於光的方法選擇性地激活神經元，可以讓一隻老鼠立即開始唱歌，即使它是獨自一人。另一方面，抑制PAG神經元的活動，可使求偶的雄性老鼠不能唱歌，即使它們堅持所有其他的求偶行為。

結果還發現，雌性對沉默的老鼠不那麼感興趣，這也表明，唱歌行為是老鼠生存的關鍵。

這兩個實驗充分證明，這種「穩定而獨特的神經元群」是行為和聲音交流之間的關鍵通道。這項研究將發表於8月7日的《Neuron》雜誌上，但已於6月14日提前發表網路版。

這些神經元是發聲的基礎。但他們不能確定歌曲內容部，這僅僅是發聲的『大門』。

現在，科學家們已經充分理解了這些神經元功能，能夠讓老鼠按指令唱歌，或者讓它安靜下來，讓它不能唱歌，即使它十分想給配偶留下深刻印象。

大腦如何允許人類形成語音和其他溝通聲音的機制，一直是研究人員興趣點所在。他們將鳴禽和老鼠作為人類的模型本研究，對該類神經元高水平的理解和控制是正在進行的探索機制的關鍵進展。

這項研究將繼續追蹤PAG與下游神經元的聯繫，探索這些神經元如何與語音盒、肺部和口腔等進行交流。他們還將研究上游的行為中心，即告訴老鼠這裡有一隻雌性老鼠，它應該開始唱歌。

總之，研究人員希望對老鼠在不同環境下產生不同音節的原因有一個更全面的了解。我們知道它們會這樣做，還要弄清是大腦的哪一部分驅動了這種行為，這就是科學精神。

參考資料：

1. Small cluster of neurons is off-on switch for mouse songs

2. A Specialized Neural Circuit Gates Social Vocalizations in the Mouse.

3. PAG news

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