罗格斯大学研究团队发现与自主神经反应相关的脑活动，为理解行为和神经障碍开辟了新途径
当危险潜伏时，本能使我们保持安全。它促使我们逃离燃烧的建筑物，或将持刀攻击者制服在地。它还调整我们的身体生理机能以支持这些行为。
生存解释了原因。但连接大脑和身体的机制——"休息"与"行动"之间的"开关"——长期以来一直笼罩在神秘之中。
罗格斯大学新布朗斯维克分校的一个研究团队认为他们可能已经确定了一个关键机制，这些发现可能为如何诊断和治疗多种神经系统疾病（如酒精使用障碍和帕金森病）提供了重要线索。
在《科学进展》（Science Advances）期刊上发表的一篇论文中，罗格斯文理学院细胞生物学与神经科学系助理教授拉菲克·胡达（Rafiq Huda）与主要作者尼提克·钦塔拉切鲁武（Nithik Chintalacheruvu）——研究进行时实验室的本科生——报告了一系列模拟人脑对自主唤醒反应的小鼠研究。自主唤醒是指交感神经系统对中性、压力性、威胁性或情绪性刺激的非自愿反应。
"我们发现的是大脑中可以控制这些自主反应增益的区域，"胡达说。"它就像一个调节器，用于调节心率和瞳孔直径等交感张力指标在这些情况下的反应强度。"
休息时的心血管和代谢需求与行动时大不相同。为了评估触发和调节自主反应的机制，胡达和他的团队研究了两个脑区——蓝斑核（一种释放神经递质去甲肾上腺素的脑干核）和前扣带皮层（负责认知控制的前脑区域）——在运动和感觉刺激过程中的反应。
先前的研究已确定蓝斑核是自主唤醒的触发器。前扣带皮层在此过程中的作用尚不明确。
胡达和他的团队推测，前扣带皮层可能控制自主反应的强度。例如，当我们听到突然的噪音时，如果我们的心跳加速或手掌开始出汗，可能是前扣带皮层在起作用。
测试这一理论需要一个分步实验。首先，胡达和他的同事们给小鼠注射了一种病毒。然后，他们在动物的大脑中植入了微小的光纤。在某些实验中，当光纤被激活时，它们向目标蛋白质传递光脉冲，可以在实时开启或关闭脑活动。在其他实验中，光纤记录了与自主变化相关的脑活动。
接下来，研究人员设置了一个带有定制机器视觉软件的摄像机，记录小鼠瞳孔的变化作为交感张力的测量指标。与人类一样，小鼠在运动发生前瞳孔大小会发生微小变化，并随着活动强度增加而继续扩张。
当摄像机对准眼睛时，研究人员然后打开光纤并等待。
胡达说，他们的发现有力地证明这两个脑区共同作用来触发和调节唤醒事件。当前扣带皮层的活动被关闭时，唤醒事件被抑制。当该区域的活动加速时，瞳孔扩张"显著增加"，胡达说。小鼠甚至被触发开始运动。
胡达表示，将这些结果与运动和压力诱导的行为状况联系起来需要更多的研究，但证据指向这一方向。
考虑帕金森病。
"该疾病的主要症状之一是无法开始运动，"胡达说。"如果连接你想要运动的意图与准备身体执行这些运动的过程存在功能障碍，这可能有助于解释该疾病最严重的症状。"
未来的研究将测试前扣带皮层对自主调节的改变是否是导致帕金森病运动挑战的原因。
胡达表示，这些发现也可能对酒精使用障碍有影响，这是他和他的团队正在通过美国国立卫生研究院资助探索的内容。由于酒精使用通常与压力和高基础交感张力相关，胡达正在研究反应调节器——前扣带皮层——是否可以被调整以控制渴望或减少依赖。
胡达说，这项研究还处于早期阶段，但对调节对外部压力源的负面生理反应的影响是深远的。
"我们相信我们的发现将是变革性的，不仅对研究唤醒和前额叶皮层的研究人员，而且对广泛关注健康和疾病中皮层信息处理和皮层-皮层下相互作用的科学家来说都是如此，"他说。
参考文献：Chintalacheruvu N, Kalelkar A, Alatriste-León H, et al. 前扣带皮层调节瞳孔相关唤醒。Sci Adv. 2026;12(19):eadv5652. doi: 10.1126/sciadv.adv5652
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