正文
(来源:
Nature Communications
)
具体到研究步骤来说:
首先,研究团队发现线虫对于酒精的趋向性会受到环境中氯化钠浓度的影响。氯化钠浓度较低的时候,线虫喜欢酒精并会朝着酒精运动;氯化钠浓度较高的时候,线虫排斥酒精并会朝着酒精相反的方向运动。
其次,研究团队发现这种对于酒精不同偏好的行为是由多个神经元冗余介导的,其中一个叫做 ASER 的感觉神经元起着重要作用,它能够同时介导线虫对于酒精的喜好和排斥。
再次,在不同的氯化钠浓度下,ASER 神经元在接受酒精刺激之后,其胞内钙离子的反应存在一定差异。这些不同的钙离子浓度变化决定着 ASER 神经元到底会激活哪个下游神经元,从而决定线虫最终对于酒精的喜好和排斥。
在
俞雁寻
眼中“最酷”的一个现象是,他们利用光遗传学技术在低氯化钠浓度之下操纵了线虫 ASER 神经元内的钙离子水平。此时,线虫原本应表现出对于酒精的喜欢,但是由于他们直接干预了神经元活动,线虫却转而表现出对酒精的排斥。相反,在高氯化钠浓度下,线虫本应表现出对酒精的排斥,但当通过光遗传学手段操纵 ASER 钙离子水平,它们又转而表现出对于酒精的喜好。因此,研究团队将论文标题定为《单神经元的钙活动能够操纵线虫的偏好行为》(
Calcium levels in ASER neurons determine behavioral valence by engaging distinct neuronal circuits in C. elegans
)。
图 | 相关论文(来源:
Nature Communications
)
至于能否将本次成果落地,俞雁寻认为这在很大程度上取决于他们后续能否在哺乳动物中发现类似的机制。她相信这样的机制是存在的,只是由于哺乳动物神经系统的复杂性,目前她和团队尚未找到。
如果未来他们能够成功识别出在调控个体偏好方面发挥关键作用的特定神经元,那么或许可以通过针对这些神经元进行精准调控,进而来影响人类的偏好。
大胆设想一下,这不仅可能改变个人的兴趣爱好,甚至有可能在更深层次上塑造人的决策模式。如果该团队能对大脑的神经调控机制有着更深入的理解,并能开发出安全、可控的调节手段,那么其应用前景将会极为广阔。例如,在治疗成瘾、增强学习动机、优化个体社会行为等方面都有可能带来新的进展。
当然,这也伴随着伦理和安全上的挑战。那么,如何确保这种技术不会被滥用?如何在干预个体偏好的同时尊重自由意志?这些问题都很值得深入思考。但是无论如何,这项研究或许蕴含着这样的潜力。
目前,实验室已经着手了一些后续研究,其中包括寻找调控这一现象的神经递质,以及分析其在发育过程中的动态变化。同时,
俞雁寻