"動物具有豐富的行為，而這些行為受到神經(jīng)環(huán)路的控制和調(diào)節(jié)。理解動物行為的神經(jīng)環(huán)路機制是系統(tǒng)神經(jīng)科學(xué)的終極挑戰(zhàn)之一。我們綜合利用多通道電極記錄、轉(zhuǎn)基因，光遺傳/化學(xué)遺傳操控、單細胞電生理記錄以及行為學(xué)研究等技術(shù)深入研究神經(jīng)元集群電活動與動物行為之間的關(guān)系。我們建立了對小鼠、大鼠、樹鼩和狨猴通用的社會行為的范式。我們研究組的研究目標是不僅要從環(huán)路水平闡述一些哺乳動物重要社會行為的神經(jīng)機制，而且要通過跨物種研究來理解相應(yīng)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)育與對應(yīng)行為的進化之間的關(guān)系。
大鼠共情行為的神經(jīng)環(huán)路機制
共情指的是個體站在他人立場上并且產(chǎn)生和他人相同情感的能力。共情作為一個高級的心理過程，其對生活在社會中的個體來說至關(guān)重要。更重要的是，共情能力的異常和很多精神類疾病密切相關(guān)，比如自閉癥、精神分裂癥等。因此，如果能研究清楚共情的神經(jīng)機制，那么將會對精神類疾病的治療提供很大的幫助。
最初的研究認為共情能力只存在于人類和類人猿中，然而最近越來越多的證據(jù)表明共情能力從嚙齒類到人類中都是一個進化保守的行為。盡管在嚙齒類中沒有諸如換位思考這樣的高級的共情形式，但是一些諸如情緒傳染的初級的共情形式的確是存在的。在各種情緒傳染的行為中，恐懼情緒傳染的研究是最多的。在我們的實驗中，我們改進了Kim等人的恐懼傳染的行為范式。在改進的范式中，有過電擊體驗的大鼠測到了更強的恐懼情緒傳染。我們發(fā)現(xiàn)從前扣帶回（ACC）到側(cè)背中丘腦（MDL）的投射在大鼠感同身受的僵直反應(yīng)中發(fā)揮重要作用。損毀或者激活A(yù)CC中投向MDL的神經(jīng)元分別會延遲或者降低感同身受的僵直反應(yīng)。這些結(jié)果都表明這個投射能夠特定的調(diào)節(jié)這個行為。我們實驗室會進一步研究大鼠共情行為的更精細的神經(jīng)環(huán)路基礎(chǔ)。同時，鑒于我們在社交孤立的大鼠中發(fā)現(xiàn)了很多行為缺陷，所以我們同樣關(guān)心社交孤立是如何影響大鼠的行為的以及其是否受到共情神經(jīng)環(huán)路的調(diào)控。
動物合作行為神經(jīng)機制及其進化的跨物種研究
合作是一種需要高級認知參與的復(fù)雜社會行為，通常是指兩個及以上的個體通過一起行動來實現(xiàn)一個共同的目標。合作能力的強弱對于生存至關(guān)重要，然而合作形成的原因和過程仍然不清楚。因此，“合作行為是如何產(chǎn)生的”在《科學(xué)》雜志評選的125個最重要的科學(xué)問題中排名第16。動物行為學(xué)家和行為遺傳學(xué)家一直致力于探究合作行為的遺傳基礎(chǔ)以及分子驅(qū)動。作為神經(jīng)科學(xué)研究人員，我們的興趣在于解析動物合作行為背后的神經(jīng)機制以及進化過程。因此，我們設(shè)計了一個新的時間協(xié)調(diào)任務(wù)來定量地評估動物的合作能力。這個新的合作范式的優(yōu)勢在于其適用于不同的模式動物，包括小鼠、大鼠、樹鼩和狨猴，使我們能夠?qū)献餍袨檫M行跨物種的比較研究。初步的實驗數(shù)據(jù)表明，相比于大鼠和小鼠，樹鼩的合作能力是最強的，而大鼠的合作能力優(yōu)于小鼠。在大鼠進行合作任務(wù)的同時，我們也記錄了神經(jīng)元集群的電活動，并且在多個腦區(qū)的神經(jīng)元活動中，發(fā)現(xiàn)了編碼與合作相關(guān)信息的證據(jù)。我們的研究目標是鑒定編碼合作信息的神經(jīng)元和神經(jīng)環(huán)路，以及通過跨物種研究在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中尋找到驅(qū)動合作行為進化的機制。
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研究組組長;高級研究員
