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【中國科學報】“家有寶寶”激勵狨猴“見義勇為”

2020-08-26 中國科學報 何靜
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  狨猴爸爸背著兩只狨猴寶寶 中科院腦科學與智能技術卓越創新中心供圖

  “路見不平,拔刀相助”與“見義勇為,無私奉獻”是否只有人類世界才存在?這種利他行為背后的神經科學機制又有何意義呢?我國科學家的一項最新成果為我們提供了答案。

  中科院腦科學與智能技術卓越創新中心、上海腦科學與類腦研究中心、神經科學國家重點實驗室非人靈長類研究平臺龔能團隊與梁智鋒團隊通過新建一種客觀評價狨猴利他行為的實驗范式,結合清醒狨猴功能磁共振成像的方法,發現“猴寶寶”的叫聲可以特異性激活狨猴父母相關的大腦皮層腦區,使當了父母的狨猴“解救他人”的利他行為概率顯著提高。

  此研究提供了一個理想的研究家庭利他行為的非人靈長類動物模型,為進一步探索利他行為的神經機制提供了基礎。相關研究成果近日在線發表于《當代生物學》。

  從“自我認知”到“利他行為”

  “通過我們自己獨創的行為學范式,利用非人靈長類動物模型,來研究人類高等認知功能,是我們實驗室的研究特色。”龔能告訴《中國科學報》,“如果說以往對恒河猴(獼猴的一種)照鏡子行為的研究是了解靈長類動物認知自我的能力,那么我們這項研究是了解靈長類動物認知他人的能力。”

  利他行為是一種自愿的、對其他個體有利、但對自身沒有益處甚至付出代價的一種行為,在人類社會中廣泛存在。利他行為在以往研究中,由于缺乏合適的模式動物,研究主要以人類為實驗對象,但無法進行侵入式操作來研究神經環路問題;也有少量研究采用嚙齒類動物作為實驗對象,但嚙齒類動物社會性弱、行為模式單一,存在明顯弊端。

  “狨猴是研究利他行為的理想非人靈長類動物模型。” 龔能解釋說,“狨猴作為一種高度社會化的非人靈長類動物,具有與人類相似的一夫一妻制家庭結構,它們共同撫育后代,狨猴間存在食物分享、相互幫助、安撫等豐富的社會行為。此外,狨猴體形小,約300~500克重,便于我們開展很多實驗操作。和群居的獼猴相比,狨猴更適合我們開展利他行為特別是家庭內利他行為的研究。”

  孤島實驗:幼吾幼以及人之幼

  研究人員建立了基于解救行為的實驗范式:將一只狨猴“囚禁”在四周被水包圍的“孤島”中,在岸上的另一只狨猴作為潛在的施救者,需要克服困難跳入“孤島”中開門將被“囚禁”者救出,回到安全的岸上。

  研究人員發現,有“猴寶寶”的狨猴家庭成員(父母、哥哥姐姐)對解救活動都表現出高度的積極性,不管是自家的還是別人家的“猴寶寶”。如果用食物替換“猴寶寶”,狨猴們則不跳入孤島去獲取食物。顯然,解救行為具有很強的目的性,救“猴寶寶”的動機甚至大于獲取食物的基本生理需求。

  有趣的是,研究發現,解救行為的發生概率隨著“猴寶寶”年齡的增加而減少,當“猴寶寶”長到兩個月大之后,狨猴爸爸媽媽就不再“出手相救”。

  研究進一步發現,單一的“猴寶寶”叫聲(不管是自家的還是別人家的“猴寶寶”的叫聲)就可以直接誘導成年狨猴采取解救行為;更有意思的是,“猴寶寶”的叫聲還可以促進狨猴父母之間的互相解救,而沒有“猴寶寶”的狨猴配偶之間很少有互相解救的行為。

  據研究人員介紹,以上所有解救行為只存在于擁有“猴寶寶”的狨猴家庭,而在新配對未生育的狨猴家庭和“猴寶寶”已經長大的狨猴家庭中則幾乎沒有類似解救行動。研究結果表明,家庭中“猴寶寶”的存在可以促進狨猴家庭成員的利他行為。

  為“利他行為”神經機制研究提供基礎

  “利他行為是一種高級認知功能,我們開發了一個非人靈長類狨猴模型,希望利用這個模型,可以研究人類利他行為的神經環路機制。” 龔能說。

  研究人員通過功能磁共振成像的方式,發現有“猴寶寶”的狨猴父母聽到“猴寶寶”的持續叫聲時,其聽皮層和島葉皮層等腦區會被特異性激活,而家中沒有“猴寶寶”的成年狨猴的相關腦區沒有被明顯激活。

  研究表明,這些腦區可能與利他行為有關,為進一步探索利他行為的神經機制提供了基礎。

  “在一些患者中,比如,自閉癥和反社會型人格障礙的患者往往表現出一定程度的利他行為異常,我們的成果也可能為這些精神類疾病提供新的治療思路。”龔能說。

  “需要指出的是,盡管狨猴具有和人類相似的一夫一妻結構,但狨猴的家庭和人類的家庭還是有很大不同。例如,狨猴家庭內‘一夫一妻’的社會結構,由其生理激素導致,而不是一種社會選擇的結果。通過比較研究狨猴和人類家庭的相同和不同之處,我們可以對家庭結構、家庭內部關系、利他行為等有進一步的認識和研究。” 龔能補充道。

  相關論文信息:https://doi.org/10.1016/j.cub.2020.07.045

  (原載于《中國科學報》 2020-08-26 第4版 綜合)
打印 責任編輯:張芳丹

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