研究人员发现,老鼠在遭遇威胁后,会形成避开某些区域的心理地图,并在表现出焦虑迹象时反思这些空间。这项研究由明尼苏达大学的A. David Redish及其同事于1月14日在开放获取期刊《PLOS Biology》上发表,可能增强我们对与常见心理健康问题,如焦虑,相关的大脑功能的理解。
关于个人焦虑的原因有多种理论。一种解释指向一个心理概念,即“接近-回避冲突”,其中一个人渴望某样东西但又考虑到可能的负面后果。
为了研究这一概念背后的脑机制,研究人员观察老鼠在一个L形轨道上的导航。老鼠从轨道的一端开始,食物位于另一端,而一个看起来像夹子甲虫与蝎子的混合体的机器人生物,带有爪子和刺尾,部分隐藏在角落处。
当老鼠靠近食物时,机器人威胁有时会向它们冲来,咔嚓作响并摇动尾巴模仿攻击。经历这些遭遇后,老鼠开始表现出回避行为,比如停顿或退回安全的地方,研究人员将其与它们对机器人的焦虑联系在一起。
研究中使用的一些老鼠植入了探头,以监测海马体的活动,海马体被认为在学习和记忆中起着重要作用。研究人员重点关注名为“位置细胞”的特定神经元的活动,这些细胞在动物访问特定位置时变得活跃。通过分析这种神经活动,他们能够识别与食物位置或机器人位置相关的哪些位置细胞。
当老鼠在接近食物时停下时,研究人员注意到与食物和机器人位置相关的地方细胞活动增加。这种反应可能反映出对食物的渴望和对机器人的焦虑之间的接近-回避冲突。然而,当老鼠在轨道中途转身时,主要与机器人相关的位置细胞变得活跃。
通常,位置细胞仅在动物位于与这些细胞相关的位置时激活。然而,当老鼠转身并逃向轨道的安全一端时,连接到机器人的位置细胞即使在远处也保持活跃。
焦虑与想象各种情境的能力相关,这一功能与海马体和位置细胞相关。与负面事件相关的位置细胞的持续活动——尤其是在这些事件被视为远离时——可能有助于更好地理解焦虑背后的神经科学。
支持这一联系的是,研究人员注意到接受地西泮(通常称为瓦乐)治疗的老鼠焦虑相关行为显著降低。这种药物还改变了海马体的活动,减少了与焦虑样行为相关的神经模式。
作者进一步解释道:“担心将要发生的事情需要对预期负面结果的心理想象。遭遇猎食者般的机器人守卫食物供应的老鼠,产生了该机器人位置信息的新心理图像,导致它们在获取食物之前短暂考虑机器人的位置。”