在恐惧中“冻住”之后,大脑的哪个部分帮助鱼重新游泳?
大脑是身体的任务控制中心,向其他器官发送如何对各种内外刺激作出反应的信息。位于前脑的缰骨区就是这样一个信息传导系统。卡耐基科学家的两篇新论文解释了habenulae是如何形成的,以及它们在从恐惧中恢复时所起的意想不到的作用。
所有脊椎动物都有双侧配对的缰肌,它调节多巴胺和血清素的传递,这两种重要的化学物质与运动控制、情绪和学习有关。
先前的研究表明,枕骨系统参与调节睡眠周期、焦虑、疼痛和奖励处理等。它还与抑郁和成瘾有关。
卡内基大学的Erik Duboué和Marnie Halpern在约翰霍普金斯大学研究生Kiara Eldred和巴黎塞纳生物研究所神经科学小组组长Elim Hong的协助下,进行了一项新研究,重点研究了钩骨区在调节中的作用恐惧反应在斑马鱼.
事实证明,鱼的左右两侧的钩骨是不同的大脑无论是在他们的结构上,还是在经历和从恐惧中恢复时。轻微的电击会让斑马鱼幼体在恐惧中“冻住”,就像车灯下的鹿一样。根据该团队的研究结果,在这种情况发生后,左侧缰骨中的神经元需要快速恢复游泳活动当代生物学.
“大脑功能的不对称本质和对恐惧或者焦虑可能是脊椎动物大脑的一个普遍特征,”哈尔彭说。一个具有挑衅性但并没有得到普遍认同的假设提出,积极和消极的刺激是由左右脑处理的。Duboué打算下个月在佛罗里达大西洋大学建立自己的实验室,进一步研究这一想法。
从这项研究和其他小组的工作中可以清楚地看到,缰脑区是大脑各区域之间传递信息的关键整合中心。但直到最近,人们对这一地区的发展仍知之甚少。
Halpern和刚刚毕业的博士Sara robertson在《发展》杂志上发表的一项研究描述了细胞外信号网络如何确保缰骨地区在斑马鱼发育过程中成功形成。值得注意的是,这些早期信号对建立分子线索也至关重要,这些分子线索后来引导成熟的缰神经指向正确的目标。
Halpern说:“当信号在早期被破坏时,habenular通路将无法正常连接,最终,这将对整个大脑的信息传输产生影响。”