那些推動大腦運轉的魔手

2016-08-15 22:32:25

不過,科學傢們現在還不清楚,阻礙PKM-zeta的藥物,是對所有的長時記憶都起到刪除作用,還是隻刪除那些不愉快地回憶。如果是後者的話,薩科 特博士認為,也許今後真的能據此開發出一種新藥,讓受到巨大心理創傷的患者忘記過去的痛苦,重新振作起來。

老板們的福音

    “兒子,把這十道數學題做好,我下個月帶你去吃火鍋!”“兒子,把這十道數學題做好,我今晚上帶你去吃火鍋!”

叮叮叮,有獎征答:以上哪個老爸的獎勵機制比較容易激發兒子的學習動力呢?

恭喜你答對瞭,是第二個!獎勵嘛?猴頭牌勤奮勞工劑一支!

科學傢們早就發現瞭這個現象:當獎勵唾手可得的時候,執行任務的人和動物都會更加積極地完成任務。在實驗中,美國科學傢裡士滿博士(Barry Richmond)實驗室裡的研究人員鍛練猴子觀察電腦屏幕上的一個小紅點。一旦小紅點變成小綠點,猴子如果能迅速釋放手中的一支控制棒,就可以得到果汁 作為獎勵。這對於猴子來不太難,經過一段時間的培訓,猴子的錯誤率降到5%左右。此時,科學傢們稍微改進瞭一下實驗設計,這一次,這些被訓練好的猴子需要 連續完成三次“看色丟棒”的任務,才能得到果汁。與此同時,在屏幕上的小紅點旁邊會出現一個長方形的區域,在第一次任務時這個區域是淺灰的,第二次是深灰 色,第三次則是黑色。隨著這個實驗的進行,猴子慢慢有瞭積累經驗:淺灰色——還有好久才有果汁喝;深灰色——快瞭;黑色——啊哈哈,果汁就在眼前啦!學會 瞭 這套新知識的猴子有什麼變化呢?他們變懶瞭!本來已經降到5%左右的錯誤率,在第一次任務時飆升到20-15%,第二次時也在15-10%左右盤旋,唯有 到瞭最後一次任務的時候,猴子才又恢復瞭原先的高水平。可見猴子也有小聰明,隻有把獎勵放在它眼前,才能激發它的全部效能,不然就消極怠工。

不 過,科學傢並不滿足於發現現象,他們更感興趣的是大腦的什麼區域,什麼物質導致瞭這種現象——那個長方形區域引發的視覺信號如何能決定猴子的工作動力強 弱。一些實驗表明,當猴子在做這些實驗時,大腦的嗅皮層區域活動增強。於是他們摘除瞭猴子的嗅皮層,再給猴子做這套實驗,此時他們發現,猴子變“勤 快”瞭,無論是第幾次任務,他們都努力完成,保持瞭低錯誤率。摘除實驗雖然效果顯著,卻是一種充滿爭議的實驗方法,因為摘除一整片腦區,會引發許多復雜效 應,讓實驗結果難以解釋。所以科學傢們進行瞭更加精細的實驗。他們發現一種叫做“多巴胺D2受體”的蛋白質有可能在猴子的學習過程中起到關鍵作用,如果給 猴子的嗅皮層註射阻礙這種蛋白質表達的物質,猴子也會像嗅皮層被摘除以後一樣,變得異常勤快。更有趣的是,由於這種被註射的物質不會一直存在,當它慢慢消 失以後,猴子又固態重萌,耍起瞭小聰明,不樂意在第一、二項任務上花心思瞭!

本圖根據傑米•西蒙原圖(《自然•神經科學》2004年11月刊)修改。

不過小心,如果這門技術被剝削勞動人民血汗的老板們盜用,很可能造成嚴重後果。當然,要從猴子身上移植到人身上,還有很長的道路要走。至於目前,既然要下個月才交報告,今晚還是和朋友出去喝酒吧!

這個危險的世界

每 個饑腸轆轆的晚上,我都會出門買東西。開門走進黑夜,會讓我有些小小的緊張。如果門口的那盞路燈壞瞭,隻剩下新月微弱的幽光,我會裹緊衣服,快步 走過。要是鄰樓的拐角陰影裡站著個看不清面貌的人影,我會感到異常害怕。要是這個人影向我走過來……天哪,還等什麼,尖叫著跑回傢吧!餓一晚上也比被暴徒 搶劫強!

在不同的情景下,人對“是否要發生可怕的事情”的判斷不同,進而引發的恐懼程度也不同。如果沒有這種自動調節的機制,無論面對什麼樣的情景都感到萬 分恐懼的話,可以想見這樣的生活該是多麼痛苦。可是,有一群可憐的老鼠,它們就生活在這樣的高強度恐懼之中。

在意大利,格羅斯(Cornelius Gross)博士的實驗室裡就住著這麼一群老鼠。它們從一生下來,就缺乏一種叫做血清素1A受體的蛋白。這種蛋白早就被證明在哺乳動物的神經活動中非常重 要,如果這種蛋白不能正常工作,患上焦慮癥或者抑鬱癥的可能性將大大提高。

在 格羅斯的實驗室裡,老鼠們常常經歷這樣的實驗:它們先聽到一聲怪響,再看到一束光,然後被電擊一下。所不同的是,每五次怪響之後,隻有三次會出現 光和伴隨著電擊,但是每次出現光之後,老鼠都會受到電擊。也就是說,聽到響聲,隻有60%的情況下老鼠會受罪,但如果看到光,那就百分之百在劫難逃。而老 鼠有一種特殊的方式來展示他們“準備受罪瞭”——整個身體僵住,一動不動。科學傢發現,對於普通的老鼠,經歷訓練之後,如果給它們投射一束光線,大約有一 半的老鼠都會嚇得立刻僵住;而如果放出一聲響,則隻有四分之一的老鼠會這麼做。可見老鼠也知道什麼情況非常可怕,什麼情況隻是一般可怕而已。