下丘腦雖然很小，但其是位于大腦深處的復(fù)雜結(jié)構(gòu)，在協(xié)調(diào)各種神經(jīng)元信號(hào)方面發(fā)揮著巨大作用，這些神經(jīng)元信號(hào)負(fù)責(zé)使身體保持穩(wěn)定狀態(tài)。在最新一期《科學(xué)》特刊中，四篇綜述文章揭示了這一關(guān)鍵大腦區(qū)域?qū)ι砗托袨榉€(wěn)態(tài)的影響。

下丘腦由復(fù)雜的神經(jīng)回路集合組成，這些回路負(fù)責(zé)接收、處理和整合感覺(jué)輸入，并協(xié)調(diào)通信。回路也支持基本的生命功能，包括調(diào)節(jié)體溫、饑餓和口渴、情緒、性欲、心率和睡眠。

在本期的一篇綜述中，加拿大卡爾加里大學(xué)醫(yī)學(xué)院團(tuán)隊(duì)闡明了下丘腦結(jié)構(gòu)和功能的復(fù)雜性。與新皮質(zhì)等其他大腦區(qū)域不同，新皮質(zhì)在相對(duì)較少的神經(jīng)元中介導(dǎo)復(fù)雜的功能，下丘腦的特點(diǎn)是具有更為復(fù)雜的細(xì)胞結(jié)構(gòu)，由潛在的數(shù)千種不同的細(xì)胞類型組成，這些細(xì)胞類型形成冗余但功能離散的回路。得益于單細(xì)胞RNA測(cè)序研究和現(xiàn)代光子工具的進(jìn)步，使得下丘腦復(fù)雜回路的高分辨率繪圖成為可能。破譯這些回路對(duì)于理解生理和行為穩(wěn)態(tài)以及許多疾病狀態(tài)的起源至關(guān)重要。

在另一篇綜述中，研究人員討論了下丘腦如何控制先天的社會(huì)行為。他們強(qiáng)調(diào)了生殖行為控制柱（RBCC）的作用，這組緊密相連的神經(jīng)回路，對(duì)所有社會(huì)行為至關(guān)重要。

第三篇綜述強(qiáng)調(diào)了下丘腦在睡眠中的作用，特別是該區(qū)域的睡眠神經(jīng)元，該區(qū)域調(diào)節(jié)對(duì)相反行為的控制，例如清醒期間的體溫調(diào)節(jié)或目標(biāo)導(dǎo)向行為。美國(guó)斯坦福大學(xué)和瑞士伯爾尼大學(xué)聯(lián)合團(tuán)隊(duì)的研究表明，下丘腦中清醒、快速眼動(dòng)睡眠和非快速眼動(dòng)睡眠的神經(jīng)基質(zhì)在解剖學(xué)和功能上與支持生理和行為穩(wěn)態(tài)的細(xì)胞網(wǎng)絡(luò)重疊。

在第四篇綜述中，美國(guó)華盛頓大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)描述了關(guān)于驅(qū)動(dòng)動(dòng)機(jī)的神經(jīng)回路的已知信息。神經(jīng)系統(tǒng)協(xié)調(diào)各種促進(jìn)生存和進(jìn)化適應(yīng)性的動(dòng)機(jī)行為，例如飲食、戰(zhàn)斗、逃跑等反應(yīng)。盡管這些行為背后的動(dòng)機(jī)多種多樣，但都需要共同的大腦基質(zhì)，這項(xiàng)研究描述了一個(gè)有助于理解這些動(dòng)態(tài)的框架。

總編輯圈點(diǎn)

一個(gè)人的喜怒哀樂(lè)、聽(tīng)說(shuō)讀寫、行動(dòng)休息、學(xué)習(xí)記憶都離不開(kāi)人腦的控制。人腦中復(fù)雜的神經(jīng)回路，真正具有“牽一發(fā)而動(dòng)全身”的作用。然而，不得不承認(rèn)的是，目前我們對(duì)人腦的認(rèn)知仍然處于初級(jí)階段。關(guān)于人腦的運(yùn)行機(jī)制，還有大量未知之謎有待揭開(kāi)。展望未來(lái)，無(wú)論從醫(yī)學(xué)角度來(lái)看，還是從信息技術(shù)的角度來(lái)看，深入探索腦科學(xué)都有極其重要的意義。