頂尖學(xué)術(shù)期刊《細(xì)胞》最新上線的論文中，一項(xiàng)重磅研究探索了生命中的一個(gè)重要議題：放棄。面對(duì)目標(biāo)，屢戰(zhàn)屢敗，某一刻突然放棄努力。這是生活的智慧，還是對(duì)命運(yùn)的妥協(xié)？神經(jīng)科學(xué)家說，我們來看看大腦中發(fā)生了什么。
霍華德休斯醫(yī)學(xué)研究所（HHMI）Janelia研究校區(qū)的Misha Ahrens博士、穆宇博士及其同事挑戰(zhàn)了這個(gè)少有人涉足的課題。
由于過去沒有相關(guān)研究提示大腦里哪個(gè)區(qū)域負(fù)責(zé)“放棄”，為了實(shí)現(xiàn)對(duì)全腦范圍的監(jiān)測(cè)，他們選擇了一種小魚作為觀察對(duì)象。幼年斑馬魚的腦部完全透明，神經(jīng)科學(xué)家利用近年開發(fā)的光學(xué)成像技術(shù)“光片成像”，可以快速準(zhǔn)確地監(jiān)測(cè)全部腦細(xì)胞的活動(dòng)。
研究團(tuán)隊(duì)給一天到晚游泳的魚定制了一套虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）設(shè)備，讓它們?cè)谔摂M世界里游泳。一開始，人為設(shè)置的視覺信號(hào)讓小魚在甩動(dòng)尾巴時(shí)看到周遭世界不斷后退，體驗(yàn)到劃水向前的成功。接著，視覺信號(hào)改變，對(duì)小魚來說，無論如何奮力，似乎都原地停留，甚至還在向后漂流。
小魚試圖更用力地向前游，依然沒有“前進(jìn)”。
努力堅(jiān)持了幾秒到幾十秒后，連連受挫的魚突然自暴自棄，不游了……
“看到這個(gè)改變我們很詫異，”主要作者穆宇博士介紹，因?yàn)閷?duì)于斑馬魚來說，“游泳是一種本能行為，特別是這種由感覺刺激驅(qū)動(dòng)的游泳，所有人都認(rèn)為這是理所當(dāng)然的刻板行為。甚至死魚都會(huì)繼續(xù)游——過去有實(shí)驗(yàn)顯示，光是水流和軀體構(gòu)造都會(huì)讓魚溯流而上。死魚尚且‘奮進(jìn)’，它居然能主動(dòng)放棄了？”
借助全腦成像，研究團(tuán)隊(duì)想要找出是哪些神經(jīng)元讓苦苦堅(jiān)持的小魚做出了放棄的決定。然而，觀察放棄前和放棄時(shí)的信號(hào)變化，得到的結(jié)果更令他們意外。
每次“放棄”時(shí)，最明顯的信號(hào)并不是來自神經(jīng)元，卻出現(xiàn)在一組膠質(zhì)細(xì)胞中。
之所以意外是因?yàn)?，直到大約20年前，科學(xué)家們還普遍認(rèn)為膠質(zhì)細(xì)胞的作用很簡(jiǎn)單，僅僅是為神經(jīng)元提供支持、營養(yǎng)、絕緣作用。用穆宇博士的話說，神經(jīng)細(xì)胞才是眾所周知的“精英”，感覺信息加工、行動(dòng)發(fā)起，種種光鮮的工作都是神經(jīng)細(xì)胞介導(dǎo)；相反，膠質(zhì)細(xì)胞一直像腦中的“雜役”。
但是，研究者在魚腦延髓側(cè)部，發(fā)現(xiàn)一組被稱為放射狀星形膠質(zhì)（radial astrocyte）的膠質(zhì)細(xì)胞，在魚快要放棄時(shí)悄悄開始興奮。當(dāng)小魚最終放棄努力時(shí)，這群細(xì)胞的興奮性達(dá)到巔峰，并維持在較高水平。
為確認(rèn)這些膠質(zhì)細(xì)胞起的作用，研究人員用激光把這部分細(xì)胞殺死，發(fā)現(xiàn)小魚會(huì)在“徒勞”的游泳中堅(jiān)持得更久；反過來，如果直接激活它們，小魚會(huì)更輕易地放棄。
那為什么膠質(zhì)細(xì)胞會(huì)觸發(fā)“棄療”？進(jìn)一步通過全腦分析，研究者找到了神經(jīng)元與膠質(zhì)細(xì)胞搭建的一條通路。
在這條通路中，一類能夠釋放去甲腎上腺素的神經(jīng)元會(huì)編碼“失敗”信號(hào)。每當(dāng)行動(dòng)結(jié)果沒能符合期望，這群神經(jīng)元就把失敗信號(hào)傳送給膠質(zhì)細(xì)胞。一次次失敗，膠質(zhì)細(xì)胞接受到的信號(hào)越來越多，一開始它們是淡定的；但記錄到的失敗數(shù)達(dá)到一定數(shù)量后，膠質(zhì)細(xì)胞最終向身體發(fā)送“放棄”信息。
在科學(xué)家看來，放棄是重要的，就像Ahrens博士所言，“如果沒有能力阻止一種徒勞的行為，動(dòng)物們就會(huì)毫無必要地耗盡能量。”
伴隨著放棄，失敗的信號(hào)也就暫停。暫時(shí)的“消極”讓動(dòng)物可以重新積聚力量。事實(shí)上，經(jīng)過一段時(shí)間的休整，這些小魚又會(huì)再次發(fā)力。
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