作者:何静 来源:中国科学报 发布时间:2020/8/21 10:17:23
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“家有儿女”激发“父母大爱”
科学家研究发现“猴宝宝”促进狨猴利他行为
 
 
 
 
 图(A)狨猴父母背着婴儿;图(B)基于解救的利他行为实验范式示意图;图(C)隔绝婴儿相关的视觉信息或者直接替换为喇叭播放婴儿叫声可引起狨猴解救行为(囚禁盒背面透明,施救者入岛后可观察到里面物体);图(D)配偶间互相解救时,放置一只隐藏的婴儿狨猴或播放婴儿狨猴叫声,可增加家庭中有婴儿的狨猴配偶间互相解救行为。(中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心供图)
 
 
“路见不平,拔刀相助”的烈火豪情与“见义勇为、无私奉献”的高尚情操是否只有人类世界才存在?这种利他行为背后的神经科学机制又有何意义?我国科学家的一项最新成果为我们提供了答案。
 
中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心(神经科学研究所)、上海脑科学与类脑研究中心、神经科学国家重点实验室非人灵长类研究平台龚能团队与梁智锋团队通过新建一种客观评价狨猴利他行为的实验范式,结合清醒狨猴功能磁共振成像的方法,发现“猴宝宝”的叫声可以特异性激活狨猴父母相关的大脑皮层脑区,使当了父母的狨猴“解救他人”的利他行为概率显著提高。此研究提供了一个理想的研究家庭利他行为的非人灵长类动物模型,为进一步探索利他行为的神经机制提供了基础。相关研究成果8月20日在线发表于《当代生物学》。
 
从“自我认知”到“利他行为”
 
“通过我们自己独创的行为学范式,利用非人灵长类动物模型,来研究人类高等认知功能,是我们实验室的研究特色。”龚能告诉《中国科学报》记者。“如果说以往对恒河猴(猕猴的一种)照镜子的行为的研究是了解灵长类动物认知自我的能力,那么我们这项研究是了解灵长类动物认知他人的能力。”
 
利他行为是一种自愿的、对其他个体有利,但对自身没有益处甚至付出代价的一种行为,在人类社会中广泛存在。利他行为在以往的研究中,由于缺乏合适的模式动物,研究主要以人类为实验对象,但无法进行侵入式操作来研究神经环路问题;也有少量研究采用啮齿类动物作为实验对象,但啮齿类动物社会性弱,行为模式单一,也存在明显弊端。
 
“狨猴是研究利他行为的理想非人灵长类动物模型。” 龚能解释说,“狨猴作为一种高度社会化的非人灵长类动物,具有与人类相似的一夫一妻制家庭结构,它们共同抚育后代,狨猴间存在食物分享、相互帮助、安抚等丰富的社会行为。此外,狨猴体型小,约300~500克重,便于我们开展很多实验操作。和群居的猕猴相比,狨猴更适合我们开展利他行为、特别是家庭内利他行为的研究。”
 
孤岛实验:幼吾幼以及人之幼
 
研究人员建立了基于解救行为的实验范式:将一只狨猴“囚禁”在四周被水包围的“孤岛”中,在岸上的另一只狨猴作为潜在的施救者,需要克服困难跳入“孤岛”中开门将被“囚禁”者救出,回到安全的岸上。
 
研究人员发现,有“猴宝宝”的狨猴家庭成员(父母、哥哥姐姐)对解救活动都表现出高度的积极性,不管是自家的还是别人家的“猴宝宝”。如果用食物替换“猴宝宝”,狨猴们则不跳入孤岛去获取食物。显然,解救行为具有很强的目的性,救“猴宝宝”的动机甚至大于获取食物的基本生理需求。
 
有趣的是,研究发现,解救的行为发生概率随着“猴宝宝”的年龄的增加而减少,当“猴宝宝”长到两个月大之后,狨猴爸爸妈妈就不再“出手相救”。
 
进一步发现,单一的“猴宝宝”叫声(不管是自家的还是别人家的“猴宝宝”的叫声)就可以直接诱导成年狨猴采取解救行为;更有意思的是,“猴宝宝”的叫声还可以促进狨猴父母之间的互相解救,而没有“猴宝宝”的狨猴配偶之间很少有互相解救的行为。
 
据研究人员介绍,以上的所有解救行为只存在于拥有“猴宝宝”的狨猴家庭,而在新配对未生育的狨猴家庭和“猴宝宝”已经长大的狨猴家庭中则几乎没有类似解救行动。研究结果表明,家庭中“猴宝宝”的存在可以促进狨猴家庭成员的利他行为。
 
为“利他行为”的神经机制研究提供基础
 
“利他行为是一种高级认知功能,我们开发了一个非人灵长类狨猴模型,希望利用这个模型,可以研究人类利他行为的神经环路机制。” 龚能说。
 
研究人员进一步通过功能磁共振成像的方式,发现有“猴宝宝”的狨猴父母听到“猴宝宝”的持续叫声时,其听皮层和岛叶皮层等脑区会被特异性激活,而家中没有“猴宝宝”的成年狨猴的相关脑区没有被明显激活。
 
研究表明,这些脑区可能与利他行为有关,为进一步探索利他行为的神经机制提供了基础。
 
“在一些疾病中,比如,自闭症和反社会型人格障碍的患者往往表现出一定程度的利他行为异常,我们的成果也可能为这些精神类疾病提供新的治疗思路。”龚能说。
 
“需要指出的是,尽管狨猴具有和人类相似的一夫一妻结构,但狨猴的家庭和人类的家庭还是有很大的不同。例如,狨猴家庭内‘一夫一妻’的社会结构,由其生理激素因素导致,而不是一种社会选择的结果。通过比较研究狨猴和人类家庭的相同和不同之处,我们可以对家庭结构、家庭内部关系、利他行为等有进一步的认识和研究。” 龚能补充道。
 
相关论文信息:https://doi.org/10.1016/j.cub.2020.07.045
 
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