作者 | SARAH DEWEERDT
编译 | RAY
错误类比:受损的老鼠发声不像孤独症患者的语言问题。
根据两项新的研究,老鼠大脑中与尖叫声有关的区域与控制人类语言的区域不同。
老鼠发出人们听不见的超声波。例如,幼鼠在与母亲分开的时候会产生这种物质,成年鼠在求爱时也会使用这种物质。
在许多孤独症小鼠模型中,这些发声异常或受损,一些科学家认为这与孤独症患者的语言问题类似。新的研究表明这种类比是不正确的。
哥伦比亚大学(Columbia University)老鼠神经行为研究中心(Mouse Neurobehavior Core)主任杨穆(Mu Yang)表示,此前,科学家们主要关注的是发声的性质,比如其他老鼠的听力如何。穆阳没有参与上述两项研究。相反,新的研究寻找这些叫声的神经基础。它们暗示了大脑不同于人类语言的区域。
研究结果表明,超声波发声不像语音那样是一种来回交流的方式。然而,杨说,它们仍然可以在情感层面上为社会行为建模。
在一项研究中,研究人员将注意力集中在一个名为导水管周围灰质(periaqueductal gray)的大脑区域,该区域负责调节防御行为、疼痛和心率等基本功能。他们发现,当雄性老鼠发出求爱叫声时,这个区域的神经元会变得活跃。
阻断神经元的活动会使鸣叫停止,即使雄性继续其他的求爱行为。相反,即使没有雌性老鼠在场,激活神经元也会导致老鼠发出吱吱声。这项发现发表在6月份的《神经元》杂志上。
语言切换
位于北卡罗来纳州达勒姆的杜克大学神经生物学教授、首席研究员理查德·穆尼说,研究结果表明,这些神经元启动了超声波发声。他说,在孤独症小鼠模型中,这一机制可能被打破。
导水管周围的灰质也是人类开始说话所必需的:对它的破坏会使人无法说话。然而,人类语言的其他方面,如语法、词汇和意义,是由大脑皮层控制的。
在另一项研究中,研究人员分析了位于下丘脑的一种叫做agouti相关肽神经元的细胞。
研究人员发现,这些神经元帮助幼鼠与它们的母亲建立联系。例如,它们参与了刚出生10天的幼鼠的超声波发声,当把它们的巢穴中移走时。
阻断神经细胞释放信号分子-氨基丁酸,减少了呼叫的数量和复杂性;研究人员6月在《细胞》杂志上发表报告称,激活神经元会使幼鼠在分离后发出更多的声音。
在人类中,下丘脑可能参与激励一个人说话。但和导水管周围灰质一样,下丘脑对人类语言内容的影响很小。