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大鼠也可以同甘苦共患难

时间:2021年07月28日  字体:

【据《Pain》2014年7月报道】题:大鼠观看同伴遭受痛苦后内侧前额叶皮质激活并导致脊髓伤害性感受易化(作者ZhenL等)

著名灵长类动物和行为学家deWaal说过“长期以来,赋予动物以人的情感是科学研究的禁忌,但是如果我们不去研究,那么人类将迷失于最基本的地方”。如人类社会的基本属性是亲社会行为的培养,互相关爱,互相帮助,同甘苦共患难,这些亲社会行为也见于黑猩猩、猴子等群居的高等灵长类动物,但低等动物如啮齿类动物是否具有这种亲社会行为尚不清楚。共情(empathy)是一种本能的情绪反应,即对熟悉的同类情绪状态高度敏感并可以感知他(她)所处的某种状态所产生的情绪,然后表现为感同身受,如同欢乐共痛哭。疼痛共情就是一种最基本的亲社会行为。大鼠是常用的实验动物,如果能够在大鼠身上发现疼痛共情这种亲社会行为,则有助于建立生物-社会心理-行为多层次实验模型,然后在分子、细胞和脑网络水平分别揭示其发生的机制,为探讨人类共情的大脑机制提供理论依据。2006年,加拿大麦吉尔大学心理系学者首次发现熟悉的小鼠在面对同伴痛苦时有共情反应。2011年,美国芝加哥大学心理系学者发现大鼠也可以帮助受困的同伴逃脱束缚。但令人不解的问题是,共情到底是单纯情绪传染,还是一个更高级的学习记忆和认知过程至今没有答案。2014年,第四军医大学疼痛生物医学研究所陈军教授的研究组对此问题展开研究发现:(1)大鼠在感受熟悉的同伴遭受疼痛刺激后,即使同伴离开后也具有疼痛共情反应,反应时程可持续5个小时之久(未发表资料),提示疼痛共情反应不单纯是情绪传染,还涉及更高级的智能过程。(2)大鼠疼痛共情反应是通过内侧前额叶皮质的激活导致脊髓背角“痛感受”细胞兴奋,进而引起伤害性反射易化、自发痛时程延长、痛阈降低等行为表现,关键脑区的发现为今后深入研究疼痛共情的脑机制提供了切入点。

第四军医大学疼痛生物医学研究所的李震等进行该研究的目的是:(1)大鼠疼痛共情反应是否有时效性?已知面对同伴痛苦时可以产生共情,但这种情绪反应在同伴离开后是否可以持续存在?(2)疼痛共情反应的神经学基础是什么?

研究者将SD大鼠分为4组:(1)正常组:将大鼠放置在有机玻璃盒中30min;(2)对照组:将同笼饲养大鼠配对放置在有机玻璃盒中30min;(3)熟悉同伴观测组:将同笼饲养大鼠配对放置在有机玻璃盒中30min,其中一只大鼠后足底注射蜜蜂毒致痛;(4)不熟悉非同伴观测组:将不同笼饲养的大鼠配对放置在有机玻璃盒中30min,其中一只大鼠后足底注射蜜蜂毒致痛。用von-Frey纤维和Hargreaves辐射热板试验检测大鼠基础痛阈,用自发缩足反射次数评价自发痛反应;用c-Fos免疫组化检测脊髓神经元的活动;用血清酶联免疫法测皮质酮,用联合开场试验检测焦虑等行为;最后用化学损毁方法分别损毁内侧前额叶、杏仁核和內嗅区皮质探测介导疼痛共情的脑结构。

研究发现:(1)大鼠在感受熟悉的同伴遭受疼痛刺激30min后,单独检测发现其机械痛阈降低,但热痛阈无影响;同样条件下处于共情状态下的大鼠接受蜜蜂毒注射后自发痛时程显著延长。(2)处于共情状态下的大鼠接受蜜蜂毒注射后其脊髓背角c-Fos阳性细胞数较对照显著增多。(3)处于共情状态下的大鼠血清皮质酮含量较对照组无显著差异;与无共情反应但受同样处理的对照比较在联合开场中央区停留时间都减少,但无差异。(4)损毁试验发现双侧内侧前额叶功能灭活后可以消除疼痛共情反应,但损毁双侧杏仁核和內嗅区皮质无显著影响。

研究表明,大鼠在感受熟悉的同伴遭受疼痛刺激后也具有疼痛共情反应,大鼠疼痛共情反应是通过内侧前额叶皮质的激活导致脊髓背角“痛感受”细胞兴奋,进而引起伤害性反射易化、自发痛时程延长、痛阈降低等行为表现。

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