朱英杰 探秘大腦的賞與罰

王珊

朱英杰，神經(jīng)科學(xué)家，專注于研究神經(jīng)環(huán)路功能，在探索動(dòng)機(jī)行為（Motivated behavior）的機(jī)制方面有突出貢獻(xiàn)。2013-2016年在斯坦福大學(xué)進(jìn)行博士后研究，2017年加入中國(guó)科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院，入選第十四批國(guó)家“千人計(jì)劃”青年項(xiàng)目。

您為何會(huì)進(jìn)入神經(jīng)科學(xué)這個(gè)研究領(lǐng)域？

我對(duì)“意識(shí)是如何產(chǎn)生的”這類話題一直很感興趣。本科時(shí)候我學(xué)的是生物化學(xué)，但也會(huì)去圖書館讀一些關(guān)于意識(shí)的哲學(xué)類圖書。后來(lái)上生理課，我發(fā)現(xiàn)，“意識(shí)”這個(gè)之前屬于哲學(xué)領(lǐng)域的話題，可以從神經(jīng)學(xué)這個(gè)科學(xué)的角度來(lái)探索，于是考到中科院上海神經(jīng)所進(jìn)一步學(xué)習(xí)。

為什么選擇神經(jīng)環(huán)路這個(gè)方向？

現(xiàn)代神經(jīng)學(xué)在微觀層面的研究已經(jīng)比較深入了：我們知道一個(gè)神經(jīng)元是如何把信號(hào)傳給下一個(gè)神經(jīng)元，甚至知道具體傳遞信號(hào)的化學(xué)物質(zhì)在分子層面的作用機(jī)理。但這些微觀活動(dòng)如何形成宏觀行為？這方面的研究還在相對(duì)起步的階段。

神經(jīng)環(huán)路正是這樣一個(gè)連接微觀和宏觀的橋梁。比如我之前發(fā)表在《自然》期刊上的成果，就是關(guān)于丘腦室旁核（PVT）到伏隔核（NAc）這一神經(jīng)環(huán)路的：在微觀層面我們可以探明這個(gè)環(huán)路中的神經(jīng)細(xì)胞是什么樣的結(jié)構(gòu)，是怎么工作的;而在宏觀層面的行為表現(xiàn)也是可觀測(cè)到的，這樣就溝通了微觀和宏觀層面。

您主要采用哪些方法來(lái)進(jìn)行科學(xué)研究？

研究涉及了很多理論和實(shí)驗(yàn)工作，科技發(fā)展提供了一些之前想不到的技術(shù)工具。目前我們主要還是依靠動(dòng)物實(shí)驗(yàn)對(duì)理論進(jìn)行驗(yàn)證。技術(shù)的發(fā)展使我們可以通過基因編輯手段，讓實(shí)驗(yàn)對(duì)象的一些神經(jīng)細(xì)胞對(duì)特定的光敏感。這就相當(dāng)于在動(dòng)物腦內(nèi)安裝了一個(gè)感光開關(guān)，特殊的光照可以“打開”或“關(guān)閉”特定的神經(jīng)環(huán)路。在前面提到的PVT-NAc神經(jīng)環(huán)路研究中，經(jīng)過基因改造的實(shí)驗(yàn)小鼠在這一神經(jīng)環(huán)路被光照激活時(shí)，表現(xiàn)得非常痛苦，因此我推斷這一環(huán)路和大腦的厭惡機(jī)制有關(guān)，一系列后續(xù)實(shí)驗(yàn)也證明了這個(gè)假設(shè)。

關(guān)于厭惡機(jī)制和相應(yīng)的獎(jiǎng)賞機(jī)制的研究，在獲取新的科學(xué)知識(shí)的同時(shí)，是否也有其現(xiàn)實(shí)意義？

從神經(jīng)環(huán)路的角度說(shuō)，與獎(jiǎng)賞機(jī)制有關(guān)的神經(jīng)環(huán)路被激活后，人會(huì)產(chǎn)生愉悅的情緒;相對(duì)應(yīng)的，厭惡機(jī)制相關(guān)的神經(jīng)環(huán)路被激活，人類會(huì)有痛苦的感覺，那么我們抑制這種環(huán)路活動(dòng)，就能減輕它帶來(lái)的痛苦。

我的研究主要應(yīng)用在人類藥物戒斷方向：研究發(fā)現(xiàn)人們?cè)趪L試戒除上癮藥物時(shí)，PVT-NAc環(huán)路會(huì)被激活，心理和生理都會(huì)出現(xiàn)痛苦的戒斷反應(yīng)癥狀;如果我們抑制了這一環(huán)路，這些痛苦也消失了，這就能幫助人們戒除癮癖。

我們深圳先進(jìn)院的團(tuán)隊(duì)有自己的實(shí)驗(yàn)室，目前計(jì)劃以丘腦室旁核環(huán)路為靶點(diǎn)，采用最新的基于時(shí)間相關(guān)的非侵入性電刺激手段開發(fā)藥物戒斷的新療法。

而對(duì)我來(lái)說(shuō)，能夠通過實(shí)驗(yàn)的手段，接觸到世界最前沿的東西，是件激活獎(jiǎng)賞環(huán)路的事情。