Nature发表光遗传学重要成果：让恶霸变良民

　　2016年07月04日讯 在动物王国和人类社会中，总有一些喜欢欺负别人的家伙。Nature杂志六月三十日发表的一项研究显示，这些家伙的大脑的确与众不同，霸凌行为会让它们很开心。

　　此前有研究者认为，“恶霸”们的大脑奖赏系统可能会被攻击性行为激活，而基底前脑是与攻击性行为有关的重要奖赏区域。“我们的研究首次证实，霸凌行为激活了大脑奖赏回路，让一些个体对此感到愉悦，”西奈山伊坎医学院的副教授Scott Russo说。“操纵这个回路能够改变神经元的活性和个体的攻击性行为。”

　　为了研究攻击性行为的个体差异，研究人员每天让成年雄性小鼠与地位较低的年轻小鼠相处三分钟。他们发现70%的小鼠会表现出攻击性行为（AGG），30%的小鼠完全没有攻击性（NON）。

　　GABA是大脑中主要的抑制性神经递质，在多种生物中调控神经系统的功能和行为。GABA投射神经元能抑制其它大脑区域的神经元。研究人员发现，霸凌其他小鼠会使AGG小鼠基底前脑GABA投射神经元活性增强，由此减少外侧缰核的神经活性，而外侧缰核介导小鼠对攻击性刺激的反感。在有机会霸凌其他小鼠的时候，NON小鼠基底前脑的神经活性减弱，外侧缰核的神经活性增强，导致它们反感攻击性刺激。

　　随后，研究人员用光遗传学工具直接控制基底前脑和外侧缰核之间的GABA活性。研究表明，刺激或抑制这个神经投射是改变小鼠攻击性倾向的充分必要条件。操纵基底前脑和外侧缰核之间的GABA活性，能使攻击性小鼠变得温和起来，不再欺负地位较低的小鼠。

　　研究人员总结道，小鼠是否喜欢欺负弱小取决于基底前脑和外侧缰核之间的大脑回路。攻击性行为与不少精神疾病有关，这项研究可以帮助人们开发新药治疗一些精神疾病。

　　光遗传学是神经学领域的革命性技术，诞生至今已经有十年了。该技术是将光敏通道蛋白添加到想要研究的神经元中，通过光照选择性开启这些通道，激活或者沉默目标神经元。光遗传学技术可以实现精确的时间和空间控制，是深入理解神经系统的有力工具，有助于探索神经元功能、神经元兴奋性、突触传递等问题。

　　对于人类来说，进食已经不仅是生存需要更是一种享受，甚至是一种“瘾”。现在强迫性进食和糖瘾已经成为了人类健康的重要威胁，但对此进行干涉又可能会影响正常的进食行为。2015年1月Cell杂志上发表的两项研究，通过光遗传学技术将正常的进食行为与寻求奖赏的进食分开，鉴定了强制性进食的神经基础，为治疗这种疾病提供了新的靶标。

　　随着光遗传学技术的广泛应用，人们开始认识到这一技术中的种种局限，而这又进一步刺激了光遗传学的发展。Nature Methods以“Optogenetics: the age of light”为题，回顾了光遗传学近期取得的新成果，探讨了这一技术中存在的一些问题。文章指出，要完全发挥光遗传学的潜力，人们还需要更好的探针和光递送策略，对结果进行更谨慎的解读。

　　Nature杂志去年年底的一项研究指出，在错综复杂的大脑神经网络中，牵动一根线就会拆开好几个回路。可以说是牵一发而动全身。通过光遗传学技术或药物操纵大脑的神经回路，会出现误导性的现象，使人们得出没有根据的结论。