我们是天生害怕惩罚还是渴望奖励?抑或这些能力会随着经验而发展?美国冷泉港实验室研究发现,小鼠大脑具有处理“正”和“负”刺激的预编程回路。这些神经元位于小鼠的杏仁核中,杏仁核是大脑中处理学习奖励和惩罚的部分。发表在《自然·神经科学》上的此项发现,有助于研究人类的神经和精神疾病。

研究人员此前发现杏仁核是基于恐惧和奖励的学习枢纽,此次新研究想找出接收正面或负面刺激以引发愉悦或恐惧的确切脑回路。

在一项类似于如何教巴甫洛夫的狗将铃声与食物联系起来的实验中,研究人员训练老鼠将某些声音与奖励(一杯清凉的水)或惩罚(令人讨厌的空气吹到胡须)联系起来。然后,他们开发了一种方法来标记和观察小鼠杏仁核中的不同神经元。

团队成员发现了两种不同类型的神经元:一种在老鼠听到奖励声音时被激活,一种在听到惩罚声音时被激活。两个神经元群都存在于整个杏仁核中。研究人员解释说:“它们在空间上是混合的。当你开始想象它们时,你就会知道有些神经元只对好事做出反应,有些神经元只对坏事做出反应,就像胡椒和盐混合在一起一样,它们发挥各自的作用。”

研究人员惊讶地发现,即使没有经过训练,一些杏仁核细胞也能处理动机刺激。一股空气或一口水在未受过训练和受过训练的小鼠身上都触发了相同的神经元。

研究人员认为,该发现可能与抑郁症等人类精神疾病有关。“如果你在不同的神经回路中存在一点不平衡,你可能会缺乏动力,比如你对追求奖励失去了兴趣,或者你对逃避惩罚失去了兴趣。这一发现未来或可帮助患有抑郁症或其他精神障碍的人。”