被胳肢为什么会笑?科学家“请教”了大鼠

夏夜的晚上,你和小伙伴玩累了,躺在家门口的摇椅上半睡半醒。一只不识趣的小虫爬上了你的手,一种让你不得不去抓挠的感觉弄醒了你。你正准备教训一下这只不识好歹的小虫子,却发现同伴的小手悄悄放在你的腋下,又是一阵刺激,你咯咯地笑了起来。

在这样的情景下,你体验到了两种截然不同的“搔痒”形式。前者是较轻的触碰,伴随着让你苦恼的痒感,而后者触碰力道相对较大,却能让你笑出声来。这些现象引申出的问题一直让科学家好奇不已:为什么胳肢某些地方能让人笑?它的神经机制是什么?近日,德国柏林洪堡大学的神经生物学家米切尔·布莱希特(Michael Brecht)和石山晋平(Shimpei Ishiyama )找到了一部分答案。文章发表在最新一期的《科学》杂志上。

这两位科学家并没有相互“胳肢”。他们做了什么呢?简而言之,就是胳肢了大鼠(Rats)。

大鼠也爱被胳肢

我们都清楚,当你“胳肢”你的朋友时,他们常常会被这种刺激弄得发笑。类似的事情在大鼠中也会发生。此前的研究表明,大鼠被胳肢时也会笑,只是人类听不到而已——它们的“笑声”是频率大约在50kHz左右的超声波。

布莱希特和石山晋平把“科(ge)学(zhi)之手”伸向了大鼠的不同部位:后背,肚子和尾巴。不出所料,他们记录到了大鼠不同形式的超声波,将其人为分成四类,并和只是轻抚这些部位时大鼠的反应相比较。它们发现,最受大鼠欢迎的是“挠肚子”——它们在被抓挠肚子时,发出了最多的超声波“笑声”。

研究者抓挠大鼠腹侧(红色区域)时,大鼠发出约50kHz的超声波信号,提示积极情绪。图片来源:参考文献[1]

这些大鼠似乎很享受这个被胳肢的过程——在被研究人员“偷袭”几次之后,它们会主动寻找研究人员的手来“求挠挠”,还会开心地蹦来蹦去。从这个角度来看,虽然体格小了点,热爱被挠肚子的特性倒是它们那些毛茸茸的猫家死敌们没什么区别。

被胳肢的大鼠会主动接近研究人员的手,同时发出提示积极情绪的超声波信号。图片来源:参考文献[1]

布莱希特和石山晋平还发现,大鼠通过追逐研究人员的手来玩耍时,也同样会发出“笑声”——即便研究人员没有对它进行触碰。这样的现象也从一个侧面提示,胳肢、玩耍行为和大鼠的快乐情绪之间可能有着某种联系。

在触发大鼠玩耍行为(追逐研究人员的手)时,尽管没有胳肢大鼠,研究者也记录到了特征性的超声波信号。图片来源:参考文献[1]

被胳肢时,大脑发生了什么?

被胳肢发笑的神经基础是什么?在探寻过程中,研究者把目光锁定在了大脑中一个叫做体感皮层(somatosensory cortex)的区域上。体感皮层是全身触觉的感知中枢,身体各部分接受的触觉信号会在这里统一处理。对人类的研究提示这一区域可能与搔痒反应有关。因此,布莱希特和石山晋平猜测,“挠痒痒”可能会导致体感皮层的神经兴奋。

实验结果证实了他们的猜测:在与研究人员玩耍和被轻触背部时,对应躯干部位的体感皮层神经轻微兴奋,而在被抓挠背部和腹部时,这一区域的神经元兴奋显著增强,对深层神经元的影响尤为强烈。而更让研究人员感到惊讶的是,光是以电极刺激这些深层的神经元,也足以促使大鼠发出超声波“笑声”。这些结果提示,在对应躯干部分的体感皮层中,深层神经元的活动可能与大鼠被胳肢发笑的行为相关。

大鼠脑部示意图。当研究者抓挠大鼠腹部时,红色区域的神经元被强烈激活。图片来源:参考文献[1]

但是,胳肢并不必然带来欢笑。研究者将大鼠置于强光照射的高台之上,使得它们产生焦虑的情绪。在这样的基础上,再对大鼠施加相同的刺激。他们发现,处于焦虑状态中的大鼠笑的少了,发出的超声波少了,也不怎么喜欢和研究人员的手掌“玩耍”了。而与之对应,体感皮层的活动水平也下降了。而这一切的现象都在说着同一件事:鼠宝宝不再开心了。达尔文认为被胳肢的人需要处在愉悦状态下才能发笑,看起来,大鼠的身体也和人类有着一样的要求。

胳肢大鼠,是为了理解人

布莱希特和石山晋平的实验结果指向了掩藏在胳肢发笑现象背后的逻辑链:大鼠的积极情绪,玩耍行为,被“挠痒痒”的表现,似乎都能够和体感皮层的活动联系在一起。这为最终解释为什么人被胳肢的时候会忍不住发笑提供了一丝线索。

但同时,这些发现也引申出了更多有趣的问题。挠痒痒这一社交行为与“快乐“之间的相关性将会促使人们思考这样的行为具有怎样的生理意义——为啥这种偷袭脆弱部位的古怪行为,能够让人们和大鼠感到很高兴?而同时,体感皮层在这一过程中扮演的角色也非常让人好奇,人们需要更多的信息来回答为什么我们被胳肢时会有“迷之快乐”的感觉,这一脑部区域与情绪处理之间的关系究竟如何?后续研究会继续抽丝剥茧。

而现在,你想去试着胳肢一下身旁的小伙伴吗?

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