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镜像神经元是如何控制疼痛等情感感官情绪的?

2019-04-16 22:37 来源:猫扑养生网

科学家已经确定了大脑中的一组细胞,这些细胞的活动可以帮助解释分享另一种疼痛的能力。

从人脑的成像研究中,已经清楚的是,在疼痛经历期间活跃的称为前扣带皮层(ACC)的区域在观察其他人的疼痛时也可以变得活跃。

这些研究还表明,当观察另一个人的疼痛时,这个区域对于高度同情和精神病患者活动较少的人更为活跃。

然而,那些早期的研究没有阐明潜在的机制或所涉及的细胞。

镜像神经元是如何控制疼痛等情感感官情绪的?-图片来自猫扑养生网_www.domop.cc现在,通过研究老鼠,阿姆斯特丹荷兰神经科学研究所(NIN)的研究人员发现,感受到他人痛苦的能力与ACC中的“镜像神经元”有关。

科学家之前发现了镜像神经元,但他们关心观察运动。

观察其他猴子的猴子的大脑研究表明,运动系统中的细胞变得活跃,好像观察猴子正在进行动作。除了处理视觉信息之外,还会发生此活动。

在当前的生物学论文中,这项新研究的作者描述了大鼠ACC中的镜像神经元如何变得活跃,不仅在动物本身处于疼痛状态时,而且当它在疼痛中观察另一只大鼠时。

测试移情理论

“最令人惊讶的是,”主要研究作者,NIN教授克里斯蒂安凯斯特说,“这一切都发生在大鼠与人类完全相同的大脑区域。”

Keysers教授和他的团队认为他们的研究结果是了解在某些精神疾病条件下缺乏同理心的重要进展。

在他们的研究论文中,他们回顾了之前调查的两份报告,这些报告表明“一些ACC神经元对疼痛的观察和体验有所反应”。一个是单个人类患者的观察,另一个是小鼠研究。

鉴于这些发现以及镜像神经元已经在大脑运动系统中出现的事实,他们决定测试两种理论。第一个是ACC中的镜像神经元“触发我们自己的疼痛感,当我们看到别人的痛苦时会重新激活”,第二个是“这就是为什么我们在看到痛苦的同时畏缩并感到痛苦的原因”别人的痛苦。“

由于无法绘制单个神经元的活动或刺激人脑中ACC的变化,研究人员决定在大鼠中测试这些理论。

他们选择老鼠作为模型的原因之一是因为他们的部分ACC具有相似的细胞结构和与ACC区域的连接,这对人类的疼痛同情有影响。

大脑在观察他人时会发生变化

该研究包括一系列实验,其中科学家测量大脑的变化和大鼠的行为,当动物接受“轻度休克”时,然后他们观察到其他大鼠接受相同的令人不快的刺激。

结果表明,大鼠的疼痛行为和大脑变化对观察其他大鼠疼痛的反应与观察大鼠自身疼痛时的情况相同。两种反应都涉及相同的ACC神经元。

然后研究人员重复了同情实验,但这一次,他们抑制了之前一直活跃的ACC神经元的活动。当治疗的大鼠观察到其他大鼠的疼痛时,它们不再表现出相同的移情行为。

疼痛是一种复杂的体验,具有感官和情感成分。许多关于疼痛的研究倾向于使用源于人们对动物的描述和行为模式的定义。

然而,为了确保它是疼痛而不是大脑中的其他负面经验,重要的是要考虑神经系统中的信号。

解释疼痛强度“与自我相同”

Keysers教授和他的团队在他们的研究论文中讨论了这一点。他们写道,科学家们认为,与疼痛相关的“替代性反应”,例如,与恐惧相反,需要在大脑中显示出两个特征。

第一个特征是大脑反应“必须是选择性的”。第二个特征是电路必须采用与其他方式相同的编码自我疼痛的方法。

他们的结果满足了这两个要求。他们表明,大多数观察者大鼠的ACC镜像神经元没有激活,以应对另一种负面情绪,如恐惧。此外,观察大鼠可以“通过模式解码其他人的疼痛来解码自我的疼痛强度”。

Keysers教授得出的结论是,该研究揭示了精神病和其他疾病中可能出现的同情缺乏。他指出,“它也向我们表明,同理心,感受他人情感的能力,深深植根于我们的进化中。”

“我们与像老鼠这样的动物有共同的基本机制。”

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