
人类进化成了捕猎者和猎物;虽然我们能拿下大型猎物,但我们的物种在大型掠食者面前也很脆弱。现在,新的研究揭示了人类大脑是如何在这两种生存模式之间切换的。
答案就在下丘脑,这是一个位于大脑中部深处的微小结构。这个古老的大脑区域早于脊椎动物的进化,因此出现在所有脊椎动物中;无脊椎动物也有类似的大脑区域。下丘脑以执行非常基本的生存任务而闻名,比如调节体温、触发激素释放、调节昼夜节律和发出饥饿信号。
周四(6月27日)发表在《公共科学图书馆生物学》杂志上的这项新研究发现,下丘脑还管理着在狩猎和被狩猎之间转换的生存行为。
下丘脑此前在其他哺乳动物(如老鼠)身上也承担了这项任务。该研究的作者在论文中写道,但这项新研究标志着该区域首次在人类身上被证明是如此。
下丘脑很小,大约只有一颗豌豆大小,它由更小的核组成,对于大脑扫描技术(如功能磁共振成像(fMRI))来说,这些核太小了。
研究人员使用了几种方法来克服这个问题。其中一项是测定脑脊液(一种在大脑和脊髓间隙周围流动的透明液体)的脉搏,然后在他们的功能磁共振成像数据中校正这种运动。他们还使用了一种称为深度学习的人工智能来检测和分类活动模式,否则这些模式可能太微妙而无法捕捉。
研究小组首先让277名志愿者玩一个视频游戏,在这个游戏中,他们必须从狩猎行为切换到逃跑行为。游戏包括一个简单的竞技场,参与者可以在其中移动角色。竞技场边界的颜色传达了参与者是应该追捕还是逃离另一个计算机化的人物。
这些参与者的大脑没有被扫描,但研究人员通过研究志愿者的行为来创建一个计算机模型,该模型可以区分某人是处于狩猎模式还是逃跑模式。
接下来,另外22名参与者在功能磁共振成像扫描仪内玩同样的游戏。这种脑成像技术通过血液和氧气在大脑不同区域的流动来间接测量大脑活动。当大脑的某个特定区域活跃时,流向该区域的含氧血就会增加。
为了进行比较,同样的22名参与者也完成了一项任务,只是在屏幕上移动他们的虚拟形象,没有任何特别的生存动力。
结果表明,下丘脑作为一个控制中心,促进了捕食者和猎物行为之间的转换。它通过与一系列其他大脑区域进行交流来做到这一点,包括杏仁核(一个以处理恐惧而闻名的区域)和腹内侧前额叶皮层(一个以参与决策任务而闻名的区域,包括评估特定情况下的风险)。这种转换包括抑制前一个任务的行为。
在这种转换发生后,下丘脑继续协调新的行为,在整个过程中保持活跃。
作者写道:“这些发现将我们对人类下丘脑的理解从一个调节我们身体内部状态的区域扩展到一个改变生存行为和协调战略生存行为的区域。”








