Science | 如何感受到对方的痛或恐惧？科学家揭示共情行为的神经环路
如果一只老鼠表现出恐惧的迹象，附近的其他老鼠也会开始表现出类似的恐惧，似乎能够将这种恐惧情绪传递给同伴。人类同样具有这种能力，能够感受到周围人的快乐或愤怒。 这种传递情绪的能力称为共情行为，这种行为通过调控社交行为，促进合作以达到共同的目标，也能将悲愤、消极的情绪传递给同伴。
在人类和啮齿类动物中 控制共情行为最重要的脑区当属前扣带皮层（ACC），该脑区与调节情绪和动机行为的丘脑、岛叶、杏仁核和伏隔核（NAc）等多个大脑区域之间存在投射连接，进行信息交流。
2021年1月8日斯坦福大学神经科学和行为学系Robert C. Malenka研究团队揭示了共情行为精细的神经机制-在社交过程中小鼠通过不同的神经环路传递疼痛或恐惧情绪。
社交过程中传递疼痛情绪的行为学实验
研究人员利用弗氏完全佐剂诱导小鼠出现疼痛，随后将这些小鼠与其他小鼠（称为BY 小鼠）进行 1个小时的社会交往，在这个过程中疼痛小鼠将疼痛情绪“传递”给BY 小鼠，具体表现为 BY 小鼠对热觉过敏，机械感觉敏感等。此外，通过注射弗氏完全佐剂只能引起同侧小鼠后爪感觉异常，但BY 小鼠两侧后爪均表现为痛觉异常。这些结果表明可以快速将疼痛感觉传递给同伴。
在传递疼痛情绪的过程中，大脑那些脑区对此做出反应呢？进一步利用FOS报告基因小鼠发现在疼痛传递过程中BY 小鼠岛叶、丘脑、中央杏仁核和中脑导水管周围灰质等脑区神经元大量激活，其中 ACC和NAc激活较为显著。
光控ACC-NAc的神经环路调控疼痛的传递
向小鼠ACC脑区注射顺行示踪病毒AAV-CaMKIIa-YFP后在NAc脑区观察的神经投射。研究人员在上述1小时的社交过程中 抑制BY 小鼠ACC-NAc的神经环路后可以明显减弱BY 小鼠的痛觉异常行为症状，也就是说 阻断ACC-NAc的神经环路后这种疼痛情绪的传递出现障碍。
原本BY 小鼠疼痛情绪只能持续4到24小时，然而这一切在 光激活ACC-NAc的神经环路后发生了变化，这一疼痛情绪可以维持三天三夜，够持久！
社交过程传递镇痛效应的行为学
既然疼痛能够传递，那么 缓解疼痛的情绪是否也可以传递呢？研究人员设计了一个很有意思的实验，在By小鼠中加入一只注射具有镇痛效果的吗啡小鼠，同样与疼痛小鼠进行社交后，By小鼠的疼痛感觉减弱了一些，表明 缓解疼痛的情绪真的可以传递。
在 抑制ACC脑区神经元活性或者抑制ACC-NAc环路这种传递被按下STOP键。这些结果表明ACC-NAc环路既参与疼痛情绪的传递，也参与疼痛缓解的过程。
确认ACC传递疼痛情绪后，那么恐惧情绪是否也被传递呢？。研究人员将 BY 小鼠放在经历电击小鼠的旁边，目睹同伴被电击，在随后的恐惧记忆提取过程中，BY 小鼠的恐惧感明显增加，这就表明BY 小鼠在不经过足底电击，隔岸观火后获得了莫名的恐惧。
然而在 光抑制ACC-NAc的神经环路后并不影响记忆提取过程中BY 小鼠的恐惧感，但是在 光抑制ACC-BLA（基底外侧杏仁核）后记忆提取过程中BY 小鼠的恐惧感减弱。
总的来说，本文揭示了小鼠在社交过程中不同的神经环路调控不同情绪的传递，ACC-BLA环路编码恐惧信息的共情行为，而ACC-NAc的神经环路编码疼痛和镇痛的共情行为，分工细致，各司其职。
【参考文献】
1. https://doi.org/10.1126/science.abe3040
2.http://science.sciencemag.org/content/371/6525/122
图片均来自于参考文献
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