《Science》好奇心如何產生? 荷蘭小鼠研究首揭相關大腦迴路

2021/05/14
《Science》好奇心如何產生? 荷蘭小鼠研究首揭相關大腦迴路
近(14)日,荷蘭神經科學研究院(Netherlands Institute for Neuroscience)的研究人員,發現了一項全新的大腦神經迴路,首次解開小鼠產生「好奇心」的機制。未來,相關機

(14)日,荷蘭神經科學研究院(Netherlands Institute for Neuroscience)的研究人員,發現了一項全新的大腦神經迴路,首次解開小鼠產生「好奇心」的機制。未來,相關機制將得以解釋為何有些人好奇心比較強、願意冒著危險探索未知事物等。該研究論文刊登於頂尖期刊《Science》。

研究人員在小鼠研究中發現,其大腦下視丘部位(subthalamic brain region)的一群抑制性神經元(inhibitory neurons),對於讓動物對探索周遭物體時作出的判斷相當重要,該群神經元位於稱為「medial zona incerta(ZIm)的灰質區域。

最近也有另一項研究顯示,在猴子如何產生好奇心方面,zona incerta區域也有重要角色,領導此研究的視覺神經專家Alexander Heimel指出,由於此區位在大腦深處,很難透過一般腦部掃描來測量其活動。

Heimel表示,對於小鼠腦部迴路的研究,儘管已經有先進研究技術,但在其「動機行為」領域中,仍存在許多爭議,因此他們透過「給老鼠自由選擇」這項相對簡單的行為學方式進行研究。

研究團隊進行了一系列的實驗,來了解小鼠對新奇或已熟悉的物體會有何反應,以及社會互動。結果發現了位在ZIm區域,與好奇心和「尋求新事物」行為特別相關的神經細胞。

研究人員Mehran Ahmadlou解釋,小鼠在看到陌生的物體或食物時,比起看到熟悉的東西,大腦中ZIm區域的活動會增加;而若讓該區域的神經細胞失去活性,則小鼠探索事物的時長就會減少。

此外,他們也發現當小鼠在進行深度的探索時,該區特定神經元的活動,會比進行較表淺探索時更加活化。

而本次研究團隊更使用了多項創新統計技術,解開這項涉及多個腦區的「好奇心」迴路,包括神經訊號會從前邊緣皮質(prelimbic cortex, PL)傳至ZIm區域,接著再傳到中腦的導水管周圍灰質(periaqueductal gray, PAG)

Heimel表示,了解這些神經機制,就得以解釋為何有時好奇心會勝過我們對安全、保守的渴望,以及為何有些人的好奇心比較強等。

參考資料:

1. 論文原文:https://science.sciencemag.org/content/372/6543/eabe9681

2. https://www.sciencedaily.com/releases/2021/05/210513142430.htm

(編譯/巫芝岳)