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朱英杰 探秘大脑的赏与罚

2018-07-31王珊

华夏地理 2018年1期
关键词:神经学环路宏观

王珊

朱英杰,神经科学家,专注于研究神经环路功能,在探索动机行为(Motivated behavior)的机制方面有突出贡献。2013-2016年在斯坦福大学进行博士后研究,2017年加入中国科学院深圳先进技术研究院,入选第十四批国家“千人计划”青年项目。

您为何会进入神经科学这个研究领域?

我对“意识是如何产生的”这类话题一直很感兴趣。本科时候我学的是生物化学,但也会去图书馆读一些关于意识的哲学类图书。后来上生理课,我发现,“意识”这个之前属于哲学领域的话题,可以从神经学这个科学的角度来探索,于是考到中科院上海神经所进一步学习。

为什么选择神经环路这个方向?

现代神经学在微观层面的研究已经比较深入了:我们知道一个神经元是如何把信号传给下一个神经元,甚至知道具体传递信号的化学物质在分子层面的作用机理。但这些微观活动如何形成宏观行为?这方面的研究还在相对起步的阶段。

神经环路正是这样一个连接微观和宏观的桥梁。比如我之前发表在《自然》期刊上的成果,就是关于丘脑室旁核(PVT)到伏隔核(NAc)这一神经环路的:在微观层面我们可以探明这个环路中的神经细胞是什么样的结构,是怎么工作的;而在宏观层面的行为表现也是可观测到的,这样就沟通了微观和宏观层面。

您主要采用哪些方法来进行科学研究?

研究涉及了很多理论和实验工作,科技发展提供了一些之前想不到的技术工具。目前我们主要还是依靠动物实验对理论进行验证。技术的发展使我们可以通过基因编辑手段,让实验对象的一些神经细胞对特定的光敏感。这就相当于在动物脑内安装了一个感光开关,特殊的光照可以“打开”或“关闭”特定的神经环路。在前面提到的PVT-NAc神经环路研究中,经过基因改造的实验小鼠在这一神经环路被光照激活时,表现得非常痛苦,因此我推断这一环路和大脑的厌恶机制有关,一系列后续实验也证明了这个假设。

关于厌恶机制和相应的奖赏机制的研究,在獲取新的科学知识的同时,是否也有其现实意义?

从神经环路的角度说,与奖赏机制有关的神经环路被激活后,人会产生愉悦的情绪;相对应的,厌恶机制相关的神经环路被激活,人类会有痛苦的感觉,那么我们抑制这种环路活动,就能减轻它带来的痛苦。

我的研究主要应用在人类药物戒断方向:研究发现人们在尝试戒除上瘾药物时,PVT-NAc环路会被激活,心理和生理都会出现痛苦的戒断反应症状;如果我们抑制了这一环路,这些痛苦也消失了,这就能帮助人们戒除瘾癖。

我们深圳先进院的团队有自己的实验室,目前计划以丘脑室旁核环路为靶点,采用最新的基于时间相关的非侵入性电刺激手段开发药物戒断的新疗法。

而对我来说,能够通过实验的手段,接触到世界最前沿的东西,是件激活奖赏环路的事情。

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