哺乳動物「嚇一跳」的科學機制  徐海濤

 對於包括人在內的哺乳動物來說,突發的聲音或觸覺刺激能瞬間誘發驚跳反射,俗稱「嚇一跳」。近期,中國科學技術大學熊偉教授課題組研究發現,耳蝸核—腦橋尾側網狀核—脊髓運動神經元這條神經環路,對哺乳動物的「嚇一跳」反應起到重要作用。此發現深化了對本能防禦行為神經機制的認識,為研究人類的創傷後應激障礙、恐慌症等疾病提供新方向。

 驚跳反射存在於哺乳動物的整個生命周期,它的產生可以將機體多處肌肉收縮反應緊急調動起來,保護容易受傷的部位比如眼睛與後頸部,也為進一步的防禦反應比如躲避、逃跑等做好準備。驚跳反射是一種重要的本能防禦行為,但是控制驚跳反射的基本神經環路尚不清楚。

 熊偉教授課題組研究發現,當聲音誘發驚跳反射時,位於哺乳動物腦幹的腦橋尾側網狀核的谷氨酸能神經元被大量激活。研究人員使用光遺傳及化學遺傳手段,發現特異性「激活神經元」可以誘發小鼠出現彈跳表現,頸部及後肢肌肉也能同步記錄到肌電活動,這是典型的驚跳反射行為。而特異性「抑制神經元」則可以抑制小鼠產生驚跳反射,並且不會影響運動協調、步態、感知覺等其他行為。

 隨後,課題組通過病毒示蹤的方式,發現谷氨酸能神經元直接接受來自耳蝸核的興奮性投射,並與脊髓運動神經元之間存在直接突觸聯繫。他們進一步的實驗結果表明,谷氨酸能神經元在接受耳蝸核的輸入後,直接投射到脊髓運動神經元,最終完成了對頸部及四肢肌肉的控制。◇(新華社)