中午吃什么?大脑早已为这一问题进化出了复杂的脑网络(下
2020/5/6 2:24:31 生物流BioStream
当人们在不同的食物之间做选择时,眶额叶、杏仁核和丘脑内侧背核必不可少。(请看
今天吃什么?大脑早已为这一问题进化出了复杂的脑网络(上))

眶额叶、杏仁核和丘脑内侧背核,单独拿出来,每一个都在觅食抉择中起着关键作用。从解剖上看,它们三者之间又有着密集的相互投射,即每个脑区都伸出大量的轴突投射到另外两个脑区。这些投射在觅食任务中是否也起着关键作用呢?或者从功能上来讲,三者之间的相互作用、信息交流对于觅食抉择是否是必须的呢?
眶额叶、杏仁核和丘脑内侧背核之间的投射网络
为了研究脑区之间相互作用,科学家设计了一组复杂的手术,来切断两个脑区之间的相互作用,同时,尽可能保留各脑区的功能。
手术被称为连接切断术(disconnection surgery)。以眶额叶和杏仁核为例,我们来看一下连接切断术是怎么一回事。

眶额叶和杏仁核
手术一共需要损毁三个部位。第一个部位,一侧半球眶额叶。第二个部位,另一侧半球杏仁核。这样,从整个大脑来看,眶额叶和杏仁核都保留有一个,大脑还可以利用一侧半球剩余的脑区做事情。但从单个脑半球来看,只存在眶额叶和杏仁核两者中的一个,两者在半球内无法形成有效的信息交换。虽然半球内无法沟通,但一侧半球内的杏仁核和另一侧半球内的眶额叶也是可以交流信息的,其通道是连接左右半球的前脑联合(forebrain commissures)。
前脑联合分为三部分:胼胝体(corpuse callosum)、前联合(anterior commissure)以及海马联合(hippocampal commissure )。

前脑联合分为胼胝体、海马联合和前联合
为了切断眶额叶和杏仁核左右半球的交流通路,手术需要再损毁部分前脑联合。海马联合负责联结左右半球的海马体,而其他脑区之间联合则主要通过胼胝体和前联合。因此手术需要切断胼胝体和前联合。

胼胝体和前联合是左右半球连接的两个主要通道
当然,连接切断术对于阻断眶额叶和杏仁核之间的相互作用来说,并不是一个完美的实验设计。跟正常猴子相比,不单是眶额叶和杏仁核之间的相互作用被阻断了,半球之间的连接也被切断了。另外,手术后的猴子也只剩一侧的眶额叶和杏仁核了。

不过实验结果却表明,只损毁一侧杏仁核的猴子,在贬值任务当中的变现和正常猴子一样。同样,只损毁一侧眶额叶,并且左右半球联合被切断的猴子表现也正常,这就说明,单凭一侧半球的眶额叶或杏仁核,猴子也可以很好地完成贬值任务。并且,左右半球之间的胼胝体和前联合对贬值任务没有影响。
只有当猴子一侧缺失眶额叶,另一侧缺失杏仁核,并且左右半球眶额叶和杏仁核无法正常沟通时,猴子抉择行为才会受影响。也就是说,杏仁核和眶额叶之间的相互作用是猴子做觅食抉择所必须的。
利用同样的手术设计,科学家研究了丘脑内侧背核和眶额叶、杏仁核之间的相互作用是否也是觅食抉择所必学的。
科学家损毁一侧半球丘脑内侧背核,另一侧半球的眶额叶、杏仁核,发现猕猴在贬值任务中的表现不尽人意。
因此,以上的实验表明,丘脑内侧背核、眶额叶和杏仁核之间的相互作用、信息交流,是贬值任务背后不可缺少的神经网络。
总结
选择去采集什么食物对动物的生存来说极其重要。大脑进化出了专门的大脑神经网络来专门应对这一问题。这背后的大脑网络至少包括丘脑内侧背核、眶额叶和杏仁核内部的神经网络,以及三者之间的相互投射组成的投射神经网络。

眶额叶、杏仁核和丘脑内侧背核组成的脑网络是觅食抉择的神经基础
脑海里,食物的视觉外观,以及味道、气味、触觉等信息在眶额叶汇聚。尔后,在杏仁核、丘脑内侧背核的参与下,食物被赋予不同的主观价值。动物据此主观价值来做出觅食抉择。
现在的生活中,我们早已不需要为去打猎还是去采蘑菇而左右为难,但类似的觅食抉择仍然存在。例如,买衣服时,我们会在便宜但质量差、昂贵但质量好的衣服之间做抉择。买食物时,我们会在遥远但食物种类和质量更有保证的大超市,和出门右手边但食物种类少且质量稍差的小卖部之间做抉择。类似的抉择情景实际上我们每天也都会遇到,只不过不像祖先那样生死攸关。
现代生活中价值抉择,有一个现代的名字:经济抉择行为。经济抉择行为和远古祖先的觅食抉择类似,都离不开丘脑内侧背核、眶额叶和杏仁核三者组成的脑网络。
(生物流系头条号签约作者)
源网页 http://weixin.100md.com
返回 生物流BioStream 返回首页 返回百拇医药