感官体验触发跨物种保守性脑区情绪响应的神经动力学机制

【字体: 时间:2025年05月30日 来源:SCIENCE 44.7

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  来自多机构的研究团队通过跨物种(人类与小鼠)并行实验,揭示了感官刺激触发情绪响应的神经机制。结合颅内立体脑电图(iEEG)和Neuropixels单单元记录技术,发现哺乳动物大脑通过快速信号广播和持续活动双相动态整合情绪状态,且该过程可被氯胺酮(ketamine)选择性阻断。这项研究为理解情感障碍的神经基础提供了进化保守性证据。

  

哺乳动物如何将感官体验转化为持久情绪状态?这项跨物种研究揭示了保守的神经动力学机制。研究人员通过角膜气流刺激诱发人类和小鼠相似的负性情绪反应(表现为持续性闭眼行为),结合颅内立体脑电图(iEEG)和Neuropixels多探针记录技术,首次捕捉到脑区活动的双相特征:刺激信息首先在毫秒级迅速全脑广播,随后产生持续数秒的分布式神经活动。

有趣的是,临床剂量氯胺酮(ketamine)能特异性加速持续活动的衰减(如同缩短钢琴延音踏板效果),却不影响快速信号传导。计算模型显示,这种情绪阻断效应可通过调节单一衰减时间常数参数实现。对照组实验证实,中性听觉刺激引发的神经活动虽更快衰减,但同样遵循信号持久性与全脑响应强度的正相关规律。

该发现为理解情感障碍提供了新视角:某些精神疾病可能源于神经状态稳定性异常(过快或过慢的内在时间尺度)。研究创新性地建立跨物种神经活动筛查范式,证明哺乳动物情绪本质上是特定神经网络通过持续性动力学构建的"分布式神经语境"。

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