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中国科学家研究发现大麻有助抑制恐惧,可提高军队战斗力
罗纳尔多 2016-01-29
导语

上海生命科学研究院神经科学研究所对多巴胺功能进行的最新研究发现,偶尔吸食大麻可能有助提升军队表现,至少在感到恐慌时可以发挥作用。

图:这是2012年7月27日在美国洛杉矶一家研究中心拍摄的大麻芽。

参考消息网1月28日报道   港媒称,在一些电影中,部份有描述或提及美军执勤期间在军营内吸食大麻的情形。 将来,这些场景有可能成为美军执勤时的指定动作。

由于多巴胺对许多与大脑有关的功能都相当重要,所以美国政府曾经资助许多与多巴胺有关的研究项目,以研究其功能和效用。

多巴胺是一种神经递质,调节人体的痛感和奖励中心。研究人员认为,若能深入了解多巴胺这种化学物质,就可以为吸毒者提供更好的治疗方法,甚至有可能找到治愈神经系统疾病的方法,例如抑郁症、精神分裂症和帕金森氏症等。

近日,科院上海生命科学研究院神经科学研究所杜久林研究组在《神经元》Neuron)期刊发表了他们的最新研究成果:《视觉刺激选择性的多巴胺能信号控 制视觉–运动信息转换和行为选择》。该研究发现下丘脑多巴胺能神经元和后脑甘氨酸能抑制性神经元组成功能模块控制视觉–运动信息转换,从而实现视觉刺激特异性的行为选择。这是首次在脊椎动物上从细胞水平、环路水平和行为水平解析了感觉–运动信息转换和行为选择的发生和控制机制。

动物对不同的感觉刺激产生不同的行为反应,这对动物生存至关重要。关于其神经机制的研究,之前的工作多集中在感觉系统信息处理方面。以视觉为例,视觉通路的各级(视网膜–外侧膝状体–视皮层)神经元对视觉刺激不同方面的信息加工处理,如形状、颜色、运动、对比度等。但视觉刺激所包含的行为意义是怎样被大脑处理的,大脑处理后又如何根据刺激的行为意义调控行为的发生尚不清楚。

杜教授的研究团队采取了崭新方法进行研究,并非以人类或老鼠做实验,而是用斑马鱼,因为斑马鱼在初生阶段,身体几乎是透明的。研究团队利用基因工程技术,创造了脑细胞会发光的幼斑马鱼,以便更深入地研究大麻在它们体内会产生什么功效。

为了更好的解析行为选择的神经机制,杜久林组姚园园等利用斑马鱼的逃跑环路为模型,研究了不同行为意义的视觉刺激引起不同行为的神经机制。首先,他们发现斑马鱼仅对危险性–而非非危险性–视觉刺激产生逃跑行为,且这一行为控制发生在视觉信息由视觉中枢传递向逃跑命令神经元阶段(即视觉–运动信息转换阶段)。其次,发现下丘脑多巴胺能神经元和后脑甘氨酸能抑制性神经元组成功能模块控 制这一行为选择。再次,他们发现这一功能模块对危险性和非危险性视觉刺激的不同控制是由多巴胺能神经元和甘氨酸能抑制性神经元的视觉反应特性实现的:对非危险性视觉刺激,多巴胺能神经元及其正向调控的抑制性神经元电活动增加,阻断视觉信息从视觉中枢向逃跑运动命令神经元的传递,使非危险性视觉刺激不能诱导逃跑行为; 对危险性视觉刺激,这两种神经元的活动受到抑制,解除了视觉信息从视觉中枢向逃跑运动命令神经元传递过程中的抑制,从而使危险性视觉刺激诱发逃跑行为。这一工作增加了我们对感觉–运动信息转换控制的认识,进一步增强了对神经调质系统在行为选择中作用的认识。神经调质系统响应感觉刺激这一特点可能代表了一个普遍的机制,即神经调质系统可以被感觉刺激调制,从而帮助动物产生相应的行为反应。

图:下丘脑多巴胺能神经元和后脑甘氨酸能神经元根据视觉刺激的生理意义控制视觉信息由视觉中枢视顶盖向逃跑命令神经元Mauthner cell的传递。对危险性视觉刺激,多巴胺能神经元及其正向调控的抑制性神经元活动降低,解除了视觉信息从视觉中枢向逃跑运动命令神经元传递过程中的抑 制,从而诱发逃跑行为。对非危险性视觉刺激,这两类神经元的活动增加,阻断视觉信息从视觉中枢向逃跑运动命令神经元的传递,使之不能诱导逃跑行为。

多巴胺可以阻断视觉信号到达主宰人体战斗或逃跑反应的神经元,由此控制恐慌情绪。研究团队认为,吸食大麻可以刺激大脑产生更多多巴胺,因此吸食了大麻的军人作战时就不会在压力下退缩,同时吸食大麻也有助激励士气。

同时研究团队提醒,虽然吸食大麻可让军队更有斗志,但也可能产生不良副作用,如幻觉、妄想等。

当研究人员把斑马鱼放在石头或草这些不具威胁性的东西之间,斑马鱼体内负责产生多巴胺的神经元就会被激活,因此增强了斑马鱼的信心。根据研究团队的论文,这是因为多巴胺阻止了视觉信息从视觉中心传递到指令神经元。

论文作者补充说:“相比之下,有威慑性的抑制产生巴胺的神经元,使它们无法被激活,导致视觉信息无法传递,同时产生逃避行为。”

但杜教授也警告,吸食大麻会产生其他潜在副作用,例如会成瘾或产生幻觉,而这些副作用可能令大麻在军队的实用价值大打折扣。杜教授表示,这方面有需要进一步研究。

他还说:“吸食大麻有可能减轻军人逃脱的意愿,但也有可能减低他们的作战意欲。对军队的指挥官来说,这并非好消息。”

这项工作是在杜久林研究员指导下,由姚园园、李小泉、张白冰等人合作完成,并得到华中科技大学曾绍群教授和刘亚丰博士的大力支持。该工作受到中国科学院战略性先导科技专项、科技部国家重点基础研究发展计划、国家自然基金项目、上海市优秀学术带头人项目和青年科学基金(等项目的支持。

文章链接:

Visual Cue-Discriminative Dopaminergic Control of Visuomotor Transformation and Behavior Selection

消息链接:

神经所杜久林研究组发现控制动物行为选择的神经环路机制

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文章评论(2)
柏岩[北京航空航天大学]

这个研究很有意义

754天前 | 收起回复

罗纳尔多:@_@

2016-01-31 11:44 回复

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罗纳尔多[北京理工大学]

以前听过句老话:酒状荪人胆;看来大麻可以用来状胆

754天前 | 收起回复

柏岩:但是两者抑制恐惧的机制应该不一样

2016-01-29 15:28 回复

金陵:喝完酒你视觉不清楚导致判断不了事态,所以不怕,就像小孩不怕蛇一样。但是大麻不一样

2016-01-29 22:23 回复

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作者 罗纳尔多

学生

北京理工大学

活跃作者
  • 爱因斯坦 科研工作者 北京航空航天大学 博士
  • 梅西 本科生 北京工业大学 本科
  • 金陵 本科生 北京大学 本科


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