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，在探索動機行為（Motivated behavior）的機制方面有突出貢獻。2013-2016年在斯坦福大學(xué)進行博士后研究，2017年加入中國科學(xué)院深圳先進技術(shù)研究院，入選第十四批國家“千人計劃”青年項目。

您為何會進入神經(jīng)科學(xué)這個研究領(lǐng)域？

我對“意識是如何產(chǎn)生的”這類話題一直很感興趣。本科時候我學(xué)的是生物化學(xué)，但也會去圖書館讀一些關(guān)于意識的哲學(xué)類圖書。后來上生理課，我發(fā)現(xiàn)，“意識”這個之前屬于哲學(xué)領(lǐng)域的話題，可以從神經(jīng)學(xué)這個科學(xué)的角度來探索，于是考到中科院上海神經(jīng)所進一步學(xué)習(xí)。

為什么選擇神經(jīng)環(huán)路這個方向？

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

神經(jīng)環(huán)路正是這樣一個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環(huán)路中的神經(jīng)細胞是什么樣的結(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進行科學(xué)研究？

研究涉及了很多理論和實驗工作，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物實驗對理論進行驗證。技術(shù)的發(fā)展使我們可以通過基因編輯手段，讓實驗對象的一些神經(jīng)細胞對特定的光敏感。這就相當(dāng)于在動物腦內(nèi)安裝了一個感光開關(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)過基因改造的實驗小鼠在這一神經(jīng)環(huán)路被光照激活時，表現(xiàn)得非常痛苦，因此我推斷這一環(huán)路和大腦的厭惡機制有關(guān)，一系列后續(xù)實驗也證明了這個假設(shè)。

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

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

我的研究主要應(yīng)用在人類藥物戒斷方向：研究發(fā)現(xiàn)人們在嘗試戒除上癮藥物時，PVT-NAc環(huán)路會被激活，心理和生理都會出現(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。

我們深圳先進院的團隊有自己的實驗室，目前計劃以丘腦室旁核環(huán)路為靶點，采用最新的基于時間相關(guān)的非侵入性電刺激手段開發(fā)藥物戒斷的新療法。

而對我來說，能夠通過實驗的手段，接觸到世界最前沿的東西，是件激活獎賞環(huán)路的事情。