大脑享乐系统(二)| 脑内享乐热点和冷点
2020/11/21 11:46:43 生物流BioStream

     承接上篇:大脑享乐系统(一)| 来自人脑的实验证据。

     两种因果性操作

     在分子生物学领域,科学家经常用两种手法来研究某一基因的功能。

     一种为功能缺失(loss of function),是指将基因敲低或敲除,让基因的表达产物减少或消失,然后观察细胞或生命体出现哪些变化。

     另一种为功能获取(gain of function),是指将基因敲入或过表达,让基因的产生从无到有,或从有到过量,然后观察细胞或生命体的变化。

     类似的,当脑科学家研究某一个脑区的功能时,也会采用这两种方法。

     我们回到大脑的享乐功能。要弄清楚某一个脑区是否和享乐有因果性联系,科学家也会做两类实验。一类实验称为功能缺失实验,即不可逆或可逆地失活目标脑区,然后观察动物的享乐表达是否受影响。另一类实验为功能获取实验,激活脑区,然后看享乐表达是否增加。

     有的脑区对于享乐是必须的,即失活这一脑区,动物无法再表现出享乐。而有些脑区并不是享乐所必须,失活它们,享乐照样可以产生,但它们激活时却可以增强享乐。可以推测,产生享乐所必须的脑区要少,而锦上添花的脑区相对来说会很多。

     还有些脑区可能更少,它们既是享乐所必须的,激活时又可以增强享乐体验。这些脑区更像是享乐之源、之根。

    

     我们先来看能增强享乐的热点,下面的实验都是在啮齿类动物上进行的。

     享乐增强热点

     科学家发现,大脑内存在许多个享乐热点(hot spot),激活这些热点,啮齿类动物的享乐表达更加强烈。

     这些热点分散于大脑边缘系统内,位于伏隔核、腹侧苍白球、岛叶、眶额叶以及脑干的臂旁核。它们体积很小,在小鼠脑内,只有1立方毫米左右。如果按大脑体积换算到人脑,也只有1立方厘米。

    

     小鼠脑内的享乐热点和冷点

     我们着重来介绍下研究最多的伏隔核热点和腹侧苍白球热点,以及享乐冷点(cold spot)。

     伏隔核享乐热点和冷点

     伏隔核是腹侧基底神经节的一部分,具体来说是腹侧纹状体的一部分,分为核心和外壳两部分。

    

     小鼠伏隔核的外壳和核心

     而伏隔核内的享乐热点就位于外壳的前背侧(rostrodorsal )。享乐热点只占伏隔核很小的一部分,约10%。

    

     伏隔核内的享乐热点和冷点

     当阿片肽(opiod)或内源性大麻素(endocannabinoid )注射进伏隔核享乐热点,激活其中神经元后,小鼠对糖水表现出更多的享乐反应。而阿片肽在伏隔核内其他位置则不能增强小鼠的享乐反应。实际上,伏隔核外壳后部,紧挨着享乐热点的区域,是一片阴冷的享乐抑制区。在这里注射阿片肽,非但不能增强享乐,反而会减少享乐表达。科学家称这些区域为享乐冷点。

     享乐冷点并不是享乐的产生之地。冷点激活时会抑制享乐,给享乐降温。而真正的享乐之源激活时享乐会增加,抑制时享乐会消失。享乐冷点更像是一个享乐调控位点,类似于热点。

     伏隔核会投射至腹侧苍白球(VP, ventral pallidum),科学家发现,腹侧苍白球内也存在类似的享乐热点和冷点。

     腹侧苍白球享乐热点和冷点

     腹侧苍白球是基底神经节的一部分,大致是大脑前联合下方的苍白球核团,前联合是连接左右半球颞叶。腹侧苍白球是伏隔核的主要投射目标之一。

    

     小鼠腹侧苍白球内的享乐热点也很小,大约只有1立方毫米,跟伏隔核热点差不多大小。但它的位置却跟和伏隔核热点相反,位于后部。类似于伏隔核,紧邻热点的区域是享乐冷点。

    

     阿片肽注射进腹侧苍白球热点区域,小鼠对甜味的享乐表达增强。相反注射进冷点区域,小鼠享乐表达受抑制。

     腹侧苍白球和伏隔核内的享乐热点之间是否有直接的连接,科学家目前并不确定。但两者在功能上确确实实地紧密联系在一起。激活其中一个热点,另外一个热点也会跟着活跃。抑制一个热点,阿片肽也无法在另一个热点起作用。两者相互依赖。

     除了位于基底神经节内的享乐热点,科学家在小鼠的大脑边缘皮层眶额叶和岛叶内,发现了类似的享乐热点。尤其是小鼠眶额叶的享乐热点,很可能对应着人脑内跟愉悦紧密相关的中前部眶额叶。

     总结

     无论是前额叶享乐热点,还是伏隔核享乐热点,都只是增强享乐的表达。抑制这些热点并不会让享乐消失,它们并不是享乐表达所必须的。我会在下篇讲解享乐表达所必须的脑位点。

     (生物流系头条号签约作者)

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