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德國科學(xué)家在讓老鼠舒適地和人類玩伴相處后，在受控條件下給它們撓癢癢，然后測量老鼠的吱吱聲和大腦活動，發(fā)現(xiàn)它們大腦中有一種名為中腦導(dǎo)水管周圍灰質(zhì)的結(jié)構(gòu)對玩耍和大笑至關(guān)重要。相關(guān)研究近日發(fā)表于《神經(jīng)元》雜志。
“像笑聲這樣的聲音在玩耍中非常重要，這支持了大腦中有某種組織信號負(fù)責(zé)調(diào)節(jié)這種行為的觀點(diǎn)。”論文通訊作者、柏林洪堡大學(xué)神經(jīng)科學(xué)家Michael Brecht說，“例如，孩子們在互相打鬧時，會留意是否有笑聲。如果玩伴不再笑了，他們就會停止打鬧?！?/p>
玩耍是最不為人所知的行為類型之一，科學(xué)家們目前還不知道控制人類或其他動物玩耍的神經(jīng)通路。為了了解更多關(guān)于玩耍的神經(jīng)科學(xué)知識，研究人員首先要確保他們研究的老鼠在整個實(shí)驗過程中可以自由活動。此外，他們給老鼠幾天的時間來適應(yīng)新環(huán)境。一旦老鼠感到舒適，研究人員就和它們玩“追手”的游戲，并在老鼠的背部和腹部撓癢癢。老鼠不會像人類那樣笑，但當(dāng)它們被逗樂時，會發(fā)出一種人類聽不到的高音尖叫。研究人員通過監(jiān)控這種聲音確保老鼠玩得開心。
研究人員發(fā)現(xiàn)，在中腦導(dǎo)水管周圍灰質(zhì)（PAG）的側(cè)柱中，對撓癢和玩耍都有強(qiáng)烈的神經(jīng)反應(yīng)。如果大腦的這一部分受到抑制，老鼠就會停止玩耍，也不會像以前那樣頻繁地笑。另一方面，如果把老鼠放在一個旨在引起焦慮的不熟悉的環(huán)境中，它們也會停止發(fā)笑，并且PAG側(cè)柱中對撓癢和玩耍有反應(yīng)的細(xì)胞的活性也會減少。
PAG位于中腦，過去已經(jīng)知道它能夠控制發(fā)聲和戰(zhàn)斗或逃跑反應(yīng)。玩耍打鬧也會引發(fā)“戰(zhàn)或逃”反應(yīng)，這可能是對PAG在游戲中所起作用的一種解釋。先前的研究表明，即使控制意識的大腦皮層沒有發(fā)育成熟，玩耍也會持續(xù)下去，這表明玩耍更像是一種本能行為。
“很多人認(rèn)為玩耍是幼稚的，或者不是一種非常決定性的行為，但玩耍被低估了。” Brecht 說，“在我看來，玩耍是一種自我訓(xùn)練的行為。通常，大腦負(fù)責(zé)控制行為。然而，玩耍行為似乎有助于大腦發(fā)育?！?/p>
研究人員計劃觀察當(dāng)其他動物玩耍時，其側(cè)柱是否也有類似的活動，他們還計劃觀察給幼鼠不同的玩耍習(xí)慣是否會改變PAG側(cè)柱的發(fā)育方式。
相關(guān)論文信息：
http://doi.org/10.1016/j.neuron.2023.06.018
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