家中有「嬰兒」，能促進狨猴利他

2020年8月20日,中國科學院腦科學與智能技術卓越創新中心（神經科學研究所）、上海腦科學與類腦研究中心、神經科學國家重點實驗室九亭非人靈長類研究平臺龔能團隊與梁智鋒研究組在Current Biology期刊在線發表了題為《家庭中有嬰兒促進狨猴利他行為》的合作研究。

該研究通過新建一種客觀評價狨猴利他行為的實驗範式，結合清醒狨猴功能磁共振成像的方法，發現有「嬰兒」的狨猴家庭中，狨猴父母的解救利他行為顯著提高，而且「嬰兒」叫聲可以特異性激活狨猴父母相關的大腦皮層腦區。此研究提供了一個理想的研究家庭利他行為的非人靈長類動物模型，為進一步探索利他行為的神經機制提供了基礎。

利他行為是一種自願的、對其他個體有利，但對自身沒有益處甚至付出代價的一種行為，在人類社會中廣泛存在，譬如古有「路見不平，拔刀相助」的豪情俠義，「安得廣廈千萬間，大庇天下寒士俱歡顏」的美好願景，近有「樂於助人」，「誠信友善」的諄諄教導。而在一些疾病中，比如自閉症和反社會型人格障礙的患者往往表現出一定程度的利他行為異常，因此研究利他行為的神經機制也可能為這些精神類疾病提供新的治療思路。不過，由於缺乏合適的模式動物，在以往的研究中主要以人類為實驗對象，也有少量研究採用嚙齒類動物作為實驗對象，前者無法進行侵入式操作來研究神經環路問題，而後者的社會性弱，社會活動較少，行為模式單一，都存在明顯弊端。相比之下，狨猴作為一種高度社會化的非人靈長類動物（圖1A），具有與人類相似的一夫一妻制家庭結構、共同撫育後代、實驗技術成熟等優點，且狨猴間存在食物分享、相互幫助、安撫等豐富的社會行為，提示狨猴可能是研究利他行為的理想動物模型。

因此，該研究利用狨猴作為模式動物，建立了基於解救行為的實驗範式（圖1B），該範式主要將一隻狨猴囚禁在四周被水包圍的「孤島」中，岸上的另一隻狨猴作為潛在的施救者需要克服困難跳入「孤島」中開門將被囚禁者放出，讓其回到安全的岸上。

通過該範式，研究人員發現有「嬰兒」的狨猴家庭中，家庭成員（父母、哥哥姐姐）對解救「嬰兒」表現出高度的積極性，相比之下，如果用食物替換「嬰兒」，狨猴不會跳入島中，說明解救「嬰兒」的行為具有很強的目的性，動機甚至大於獲取食物。該解救「嬰兒」的行為隨著「嬰兒」年齡的增加而減少，當幼年狨猴長到兩個月大之後，狨猴父母就完全不會跳入島中實施解救行為。研究人員進一步發現「嬰兒」的叫聲可以直接誘導成年狨猴解救「嬰兒」（圖1C），更有趣的是「嬰兒」叫聲還可以促進狨猴父母之間的互相解救（圖1D）。以上的所有解救行為只存在於擁有「嬰兒」的狨猴家庭，而沒有「嬰兒」的狨猴家庭中則幾乎沒有類似的解救行為。因此，家庭中有「嬰兒」的存在可以促進狨猴的利他行為。研究人員進一步通過功能磁共振成像的手段發現家庭中有「嬰兒」的狨猴父母聽到「嬰兒」叫聲(相對於打亂的「嬰兒」叫聲)時，其聽皮層和島葉皮層等腦區會被特異性激活（圖1E），而家庭中沒有「嬰兒」的成年狨猴則在這些區域沒有明顯的激活，提示這些腦區可能與利他行為有關，為進一步探索利他行為的神經機制提供了基礎。

該研究在中科院腦智卓越中心非人靈長類研究平臺主任龔能博士和腦智卓越中心梁智鋒研究員的共同指導下，主要由博士研究生黃俊鋒和助理實驗師程小春共同完成，實驗室成員章世昆、常亮堂、李學波等也做出了重要貢獻，得到蒲慕明院士的大力支持。本工作得到中科院、國家自然科學基金委員會以及上海市的資助。

圖1.（A）狨猴父母背著「嬰兒」；圖1（B）基於解救的利他行為實驗範式示意圖；圖1（C）隔絕「嬰兒」相關的視覺信息或者直接替換為喇叭播放「嬰兒」叫聲可引起狨猴解救行為（囚禁盒背面透明，施救者入島後可觀察到裡面物體）；圖1（D）配偶間互相解救時，放置一隻隱藏的「嬰兒」狨猴或播放「嬰兒」狨猴叫聲，可增加家庭中有「嬰兒」的狨猴配偶間互相解救行為。圖1（E）清醒功能核磁共振成像結果顯示家庭中有「嬰兒」的狨猴其聽皮層、島葉皮層等腦區被「嬰兒」叫聲顯著激活，而無「嬰兒"家庭的狨猴則沒有顯著激活

來源：中國科學院腦科學與智能技術卓越創新中心