科普｜科学家发现了大脑中的“动力刹车”

  新华社北京1月16日电　科普｜科学家发现了大脑中的“动力刹车”

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  新华社记者

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  你是否有过这样的经历：明明想完成一项工作，却迟迟无法开始。不是因为不想做，而好像有什么东西在阻止你迈出第一步。现在，神经科学家发现了这种现象的“始作俑者”，并且找到了控制方法。

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  大脑中的“动力刹车”

  想象一下，大脑指挥行动就像开车，有油门可以使其加速，也有刹车让它停下。最新发表在美国《当代生物学》杂志上的研究揭示，大脑中存在着一条神经回路，专门用来“踩刹车”。

  日本京都大学等机构组成的研究团队发现，大脑中连接腹侧纹状体和腹侧苍白球这两个区域的“神奇”神经通路似乎扮演了一个“动力刹车”的角色。每当这一回路被激活，它就会抑制人们执行任务的动力，使人更容易陷入抗拒行动的泥潭。

  研究人员指出，对于患有精神分裂症和重度抑郁症等精神类疾病的人来说，这个“动力刹车”可能特别“顽固”。

  此外，这一发现还帮助科学家理解了为什么抑郁症等疾病患者与焦虑症患者不同。后者可能会因为规避风险害怕失败而“回避”任务，但内在动力依然存在。而抑郁症等疾病患者的问题在于，他们的大脑中的“刹车”被过度激活，导致行动系统陷入停滞。

  猴子实验揭开谜团

  实验中，研究人员训练两只猕猴执行任务。其中一项任务完成后，猴子会获得水的奖励；而另一项任务中，奖励的同时有一股不舒服的气流吹向猴子面部。每次实验中，猴子都需要将目光锁定在屏幕中央的某个点上，直到奖励或惩罚出现，研究人员通过眼球运动情况和反应时间，可以判断猴子开始执行任务的意愿。

  结果发现，接受不舒服气流奖励组的猴子在执行任务时会更加犹豫不决。于是研究人员采用基因技术精确抑制猴子从腹侧纹状体到腹侧苍白球的神经通路，猴子的行为发生了戏剧性的改变，它们执行相同任务的意愿显著提高。

  研究人员进一步解释说，这种改变只影响了猴子“启动行动”的意愿，却没有改变它们对奖励和惩罚的权衡方式。换句话说，研究人员精确地关闭了“动力刹车”，而没有触及其他的决策系统。

  有望改变治疗范式

  目前针对抑郁症患者的治疗方法通常旨在恢复他们的生活乐趣，或减轻焦虑，但对许多患者来说，开始一项简单任务仍很困难。这项研究目前仅在猕猴身上进行过验证，但研究人员表示，如果在临床试验中得到确认，相关治疗方法可能会大幅改变相关疾病的治疗范式。

  研究人员认为，关闭“动力刹车”方法之一是精准的深脑刺激疗法。相比对整个大脑广泛刺激，未来医生们更可能精确瞄准这条“刹车”回路，像关灯一样将其关闭，帮助患者恢复行动能力。还有另一种方法听起来更具有科幻色彩，即通过非侵入性的超声波直接调节这一回路。此外，这一理论还可帮助调整认知行为疗法方案。

  研究人员同时警告，关闭“动力刹车”可能是一把“双刃剑”，虽能帮助人们克服无力感，但如果应用不当，也可能导致新问题，这种“刹车”帮助我们避免过度工作和被过度消耗，这条神经通路实际上是一种保护机制。

  研究人员说，从理解大脑“做什么”，转向理解大脑“如何决定做什么”，这项研究代表了神经科学的一个新方向，通过更精妙的方法让患者拥有驱动力。