當(dāng)危險(xiǎn)逼近時(shí)，生存本能會(huì)保護(hù)我們的安全。它會(huì)驅(qū)使我們遠(yuǎn)離燃燒的物體，或者避開快速駛來的汽車。同時(shí)，它還會(huì)調(diào)節(jié)我們的生理機(jī)能，例如心跳加速、瞳孔放大、肌肉供血增加，以此支持這些快速反應(yīng)行為。不過，目前對(duì)于生存本能相關(guān)的神經(jīng)機(jī)制仍了解有限，比如大腦如何快速打開靜息與行動(dòng)之間的“開關(guān)”，一直是一個(gè)謎。

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為什么有的人遇到突發(fā)狀況能迅速反應(yīng)，有的人卻會(huì)“大腦一片空白”？最近，《科學(xué)-進(jìn)展》雜志上的一項(xiàng)研究找到了兩個(gè)關(guān)鍵腦區(qū)：藍(lán)斑核與前扣帶皮層。研究團(tuán)隊(duì)通過小鼠實(shí)驗(yàn)，模擬了人類大腦對(duì)自主神經(jīng)喚醒的反應(yīng)，如面對(duì)壓力、威脅或情緒刺激時(shí)所產(chǎn)生的心率變化和瞳孔縮放等。

他們發(fā)現(xiàn)這兩個(gè)腦區(qū)可以共同控制這些自主神經(jīng)反應(yīng)的水平。它們就像調(diào)節(jié)旋鈕，負(fù)責(zé)調(diào)節(jié)心率以及瞳孔直徑等反應(yīng)在面對(duì)不同情境時(shí)的強(qiáng)度。這一發(fā)現(xiàn)也為多種神經(jīng)系統(tǒng)疾病，如酒精使用障礙和帕金森病的治療提供了全新線索。

從功能上看，藍(lán)斑核主要負(fù)責(zé)釋放去甲腎上腺素，是已知的自主神經(jīng)喚醒觸發(fā)點(diǎn)。前扣帶皮層則負(fù)責(zé)認(rèn)知控制和行為規(guī)劃。此前，科學(xué)界對(duì)藍(lán)斑核的作用已有共識(shí)，但不清楚前扣帶皮層是否參與，以及如何參與調(diào)節(jié)喚醒反應(yīng)。

實(shí)驗(yàn)中，研究人員首先向小鼠大腦注射特殊病毒，并植入微型光纖，以便用光脈沖實(shí)時(shí)開啟或關(guān)閉特定腦區(qū)的活動(dòng)。同時(shí)，他們使用高精度攝像頭和分析軟件，持續(xù)追蹤小鼠瞳孔大小的細(xì)微變化。

結(jié)果顯示，當(dāng)研究人員用光遺傳學(xué)技術(shù)關(guān)閉小鼠的前扣帶皮層活動(dòng)時(shí)，無論是自發(fā)性的還是由聲音刺激引起的瞳孔擴(kuò)張反應(yīng)，其幅度和持續(xù)時(shí)間都顯著降低。反之，當(dāng)增加這個(gè)腦區(qū)的活動(dòng)時(shí)，小鼠的瞳孔擴(kuò)張會(huì)增加，甚至能直接觸發(fā)小鼠的運(yùn)動(dòng)。

與此同時(shí)，藍(lán)斑核在上述行為中也必不可少。簡單來說，藍(lán)斑核主要負(fù)責(zé)發(fā)出“警報(bào)”，而前扣帶皮層則負(fù)責(zé)決定這個(gè)“警報(bào)”的音量有多大、該持續(xù)多久。正是這兩個(gè)腦區(qū)的協(xié)同工作，構(gòu)成了大腦從靜息切換到行動(dòng)狀態(tài)的神經(jīng)基礎(chǔ)。

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新研究的這一發(fā)現(xiàn)，對(duì)于理解及治療某些腦部疾病具有潛在意義。以帕金森病為例，該病最令人困擾的癥狀之一是“運(yùn)動(dòng)啟動(dòng)障礙”，即患者大腦發(fā)出了動(dòng)作指令，身體卻反應(yīng)遲緩甚至紋絲不動(dòng)。

研究者指出，如果連接“移動(dòng)意圖”和“執(zhí)行運(yùn)動(dòng)”環(huán)節(jié)的神經(jīng)過程出現(xiàn)了功能障礙，就可能導(dǎo)致這一癥狀。根據(jù)新研究，帕金森病患者的前扣帶皮層可能無法有效發(fā)揮調(diào)節(jié)作用，導(dǎo)致身體無法進(jìn)入運(yùn)動(dòng)前的喚醒狀態(tài)。未來，研究人員或許可以通過檢測或調(diào)控這一腦區(qū)的功能，來評(píng)估、改善患者的運(yùn)動(dòng)能力。

而酒精使用障礙患者則相反，他們大多長期處于較高的壓力和焦慮水平，交感神經(jīng)張力過大。而減弱前扣帶皮層的調(diào)節(jié)效應(yīng)，或許能幫助患者降低對(duì)酒精的渴望，減少飲酒行為沖動(dòng)。

參考資料：

[1] Nithik Chintalacheruvu et al, The anterior cingulate cortex modulates pupil-linked arousal, Science Advances (2026). DOI: 10.1126/sciadv.adv5652

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