对爱情上瘾?

我们向剑桥大学的亚历克斯·科根博士提出了这个问题。他是这么说的!

亚历克斯-说实话，我们还在想办法。爱情的神经科学在很大程度上还处于起步阶段。我们有一些研究表明，当我们感受到爱的时候，我们大脑中奖励和激励的部分就会被激活。我们知道多巴胺系统与爱情有关。例如，当我们给人们看他们所爱的人的照片时，中脑会亮起来，这是奖励系统的一部分。多巴胺是我们体内的一种神经递质，与一系列过程有关，但它是奖赏回路的一部分，所以，当(有东西)对我们有价值时，感觉良好。但说实话，这项工作非常初级，仍在努力弄清楚，这并不令人惊讶。爱情是我们所能处于的最复杂的状态之一。因此，要弄清楚大脑中发生了什么是非常困难的。仅仅是神经递质吗? Is it something with your body? Is it something more? These are still very much open questions that are really exciting to figure out.

我们向剑桥大学的亚历克斯·科根博士提出了这个问题。下面是他的答案!

亚历克斯:嗯，气味可以通过学习模式得到强化，你闻到你的孩子，你爱你的孩子，我们可以把这两种刺激结合在一起。也可能有一些化学物质与信息素和其他递质有关，但这可能是一个悬而未决的问题，它们参与了多少，其中有多少只是一个基本的学习过程。

之前Alex提到了另一种与爱情有关的大脑化学物质——多巴胺。我们知道多巴胺，以及与奖励有关的多巴胺经常与成瘾有关。所以，如果爱情会使多巴胺分泌到大脑的特定区域，那么成功的长期关系是否可能仅仅是因为人们对彼此上瘾呢?

比安卡·阿塞维多(Bianca Acevedo)及其同事在2012年的一项研究表明，那些结婚21年，仍然非常非常幸福地相爱的人，在看到另一半的照片时，大脑的某些区域会以一种类似于吸毒成瘾的模式活跃起来。

所以，那些保持爱情的人真的可能只是对彼此上瘾了!在某种意义上，我想是浪漫的。

大卫-我的下一条新闻与瘙痒之谜有关。

汉娜——痒?

大卫:是的，很痒。因此，科学家们长期以来一直对瘙痒的生理学感到困惑。很难确定痒是通过发出疼痛信号的神经传递给大脑，还是通过各自的神经传递信号。

汉娜:所以以前人们认为，当我感到痒的时候，那是因为我身体里对疼痛有反应的神经被激活了?嗯，是的，我能想象，瘙痒是一种痛苦，但它感觉很不同于典型的疼痛。

大卫-是的，之前的研究已经表明，辣椒中的辛辣化学物质辣椒素会激活一组神经元，而这些神经元也会被发痒的化学物质激活。这导致人们相信，瘙痒的感觉一定是通过同样的神经与疼痛的感觉联系在一起的。但来自约翰霍普金斯大学的研究人员的新证据已经确定了瘙痒特异性神经元的子集。

汉娜-所以这些新发现的神经细胞向大脑发出瘙痒的信号。科学家们是如何发现这一点的?

大卫-研究人员使用复杂的分子生物学来识别神经元对发痒的化学物质有反应，如组胺或抗疟疾药物氯喹。然后，他们发现这些神经元也可以被辣椒素化学物质激活，但是这种感觉，而不是被老鼠感知为疼痛，实际上被老鼠感知为瘙痒的感觉。这些数据表明，当周围有发痒和灼热的化学物质时，有一个神经元子集会向大脑发出发痒的信号。

汉娜:那么现在这些发痒的神经元已经被识别出来了，研究人员可以用这个发现做些什么呢?

大卫:嗯，过度的发痒感是非常不愉快的从皮炎等情况来看，尽管这些神经元可能不是负责传递瘙痒感觉的所有方面，但如果我们能设计针对它们的药物，我们可能能够减少患者的不适。

汉娜-我们也许可以用这个信息在不抓痒的情况下抓痒!

我想进一步了解大卫提到的信息素。所以，请加入剑桥大学医学研究委员会分子生物学实验室的格雷格·杰弗里斯博士。他研究的不是黄蜂，而是另一种飞行昆虫——果蝇。

格雷格:那么，你可能想知道我们为什么要研究苍蝇。我的实验室对大脑的工作原理很感兴趣。我想我们很多人都对大脑是如何工作的感兴趣。我们特别感兴趣的是，大脑中的单个神经元是如何相互交流的，以使它们能够处理有关外部世界的信息并控制行为。现在，我们很想研究人脑中的这些过程，但至少对我来说，人脑太复杂了。人类大脑中大约有1000亿个神经元，这就是大脑中相互交流的神经细胞。即使是老鼠也有1亿个神经元至少对我来说还是太复杂了。所以，我们研究苍蝇。苍蝇有10万个神经细胞，对我来说，这是一个可数的数字，有一天，也许在不久的将来，我们可能能够理解所有这些神经元是如何相互连接的，以及它们在谈论什么，当苍蝇的行为。

汉娜-格雷格和他的实验室正在研究神经细胞是如何与一种特定的行为——求爱——联系在一起的。所以，通常情况下，雄性苍蝇会跟着雌性苍蝇接近她。他会给她唱一首情歌——本质上是唱小夜曲——然后他会试着舔她，抚摸她，最后，试着和她交配。雌性会对这些求爱的尝试做出反应，要么变得温顺，让雄性做他想做的事，要么如果她对雄性的尝试不感兴趣，她就会踢雄性的脸。

是什么在控制这种行为?其中一个关键的调节器是一种化学信号，一种叫做cVA的信息素。cVA是由雄性苍蝇散发的，当其他雄性苍蝇闻到这种信息素时，它会增加它们的攻击性;有时它们甚至会用后腿站起来互相拳打脚踢。然而，通常情况下，雌性在闻到这种化学信号时会增加它们的接受能力，格雷格正在研究参与cVA检测的神经细胞是如何连接并形成回路的，他解释说，这导致了这些不同的行为。

格雷格:所以，真正令人高兴的是，我们有同样的分子，可以触发雄性和雌性苍蝇的不同行为。那么，我们想知道的是，为什么会这样?我们所做的是，我们记录了雄性和雌性苍蝇的神经细胞，同时我们向它们喷洒信息素。所以，为了做到这一点，我们动员苍蝇，我们在它很小的头上打一个很小的洞。我们感兴趣的神经元会发出绿光，这样我们就能把它们和苍蝇大脑中的其他神经元区分开来。然后我们用一个非常精细的玻璃电极接近这些神经元，观察单个细胞，并记录它的活动。

汉娜:所以你结合了一些非常巧妙的技术我猜这是一只全意识的活苍蝇?

格雷格:没错。所以，苍蝇是活的，它对我们吹给它的气味做出了反应。当你在做这个实验的时候，当你看着这些电极上的活动时，你坐在那里，看着苍蝇思考。

汉娜-格雷格在给苍蝇注射信息素时测量了它神经细胞的电活动。事实证明，信息素cVA是由苍蝇的触角检测到的。这里是苍蝇的嗅觉器官——嗅觉区，它激活了回路中的第一个神经细胞。这个神经细胞然后与第二个神经细胞交流，第二个神经细胞将电活动传递给第三个神经细胞，这是苍蝇大脑深处的第三个神经细胞，这就是信息素感知的基本电路。这是一个非常简单的3个神经细胞回路在这个回路中，雄性和雌性苍蝇之间的关键区别是在第三个最深的神经细胞层面，格雷格称之为神经元a或B。

格雷格:我们已经证明，男性的A神经元与输入的信息素有关，而女性没有，女性的B神经元与输入的信息素有关，而男性没有。这里的设置非常简单。在线路和连接上有明显的不同，这导致了男性和女性大脑中特定神经元的反应不同。

汉娜——天哪!那是令人兴奋的!那么，你知道是什么在控制这个开关，这个电路哪些神经元将被连接起来吗?

格雷格:我们当然很兴奋。据我们所知，这是第一次有人能够在任何动物身上证明这种双向开关。现在，就控制它的因素而言，苍蝇系统的优点之一是我们对此有一个很好的想法。有一种特殊的基因叫做无果基因是一种转录因子，它控制着其他基因。这种无果基因实际上只存在于活跃的雄性。因此，雄性无果的行为是重新连接A和B神经元。所以，你可以想象的是，无果的拔掉了B神经元，接上了A神经元。通常在女性中，默认的线路模式是B神经元会接通，而A神经元不会接通。

H所以，如果你拿铁轨上的火车作类比，想象信息素信号cVA是火车，铁轨是神经细胞和电路交流的电缆。无论男女，铁轨上的火车都会经过第一个车站——所以天线上的第一个神经细胞。cVA列车经过大脑深处的第二个神经细胞，然后在第三个神经细胞的水平上，发生了一些不同的事情。在这里，火车可以去右边的A站，也可以去左边的B站。因此，雌性果蝇的“火车”会向左转，进入果蝇大脑的一个部分，而雄性果蝇的“火车”会向右转，这控制了交配行为。格雷格和他的实验室已经发现了这一点，而且，指导火车路线的简单电路开关是由基因控制的，没有结果。

格雷格:我们已经能够证明的是，这个基因的作用只需要限制在A或B神经元上，而大脑的其他部分不需要这个基因的作用来打开这个开关。

汉娜:那么，这是否意味着你可以在雌性小苍蝇中表达无果，然后改变它们的行为，使它们成为雄性求爱的攻击性苍蝇?

格雷格:我们还没有做过那个实验，但是有人做过，维也纳的巴里·迪克森的实验室，他们的发现就是这样的。因此，它们导致无果性在雌性果蝇中以雄性模式表达，在整个发育过程中。结果是雌性果蝇会尝试与其他雌性交配。我们认为我们发现的是嗅觉处理中的这个小开关是将女性大脑转变为男性大脑并产生这些行为差异所必需的变化之一。

汉娜:这就是来自剑桥的格雷格·杰弗里斯博士，他讨论了一个简单的三回路系统中的开关是如何改变雄性和雌性果蝇的交配模式的。我还问格雷格，这样的信息素和这样的开关在人类中是否存在。他强调，人类的大脑非常非常复杂，目前很难在人类身上研究这类问题。我们还没有一个明确的答案，但他还没有打算开始购买在互联网上出售的信息素。