據eurekalert網站報道，美國加州大學研究人員在大腦是如何控制先天行為的理解上取得突破性進展。這項發現在未來控制動物新行為和智能機器人上有應用前景。先天或“本能”行為是天生的而不需要學習或預先的行為經驗，例如求偶及性行為、逃生和防衛動機以及侵略性等。

    使用普通果蠅作為生物模型，研究員通過試驗發現先天行為是被一種“命令”荷爾蒙所激發，這種荷爾蒙是由大腦中非連續肽神經元所編輯合成。肽神經元是一種大腦細胞，它通過釋放微小蛋白質與其它大腦細胞和身體通信。

    研究員報告說那種命令荷爾蒙被稱為蛻化－觸發荷爾蒙或ETH，以逐步的方式激活大腦中非連續肽神經元，是果蠅能夠執行明確的行為次序。研究人員提議說，相似的機理能夠解釋其它動物甚至人類的先天行為。

    這一研究結果出現在這周《當今生物學》雜志的封面文章中。

    與這份報告的首席作者，生物細胞學、神經學及昆蟲學教授邁克爾?亞當斯一同工作的昆蟲學無條件響應部門研究員金永俊表示說：“根據我們的知識，我們是第一個描述循環荷爾蒙是怎樣通過引導大腦化學成分的有程序釋放來激發先天行為的一連串動作。”他說：“眾所周知的這些行為（例如性行為以及相關的侵略、逃生和防衛）由大腦來編程，并全部存放于基因中。我們發現不僅先天行為的每一步都與大腦中神經元的非連續行為完全吻合，而且特定的肽神經元在每一精確的時間被激活，導致行為次序中每一連續動作的發生。”

    在他們的試驗中，通過藝術成像技術的幫助，研究員可以看到果蠅大腦中神經元被激活發光的狀態。研究人員特別集中于節肢動物，例如昆蟲的研究。昆蟲的一生要經歷多種進化階段，每一步轉化都要蛻皮。蛻皮過程中新的外骨骼（或外表皮）形成，而老的外骨骼則蛻去。昆蟲的蛻皮行為是一種先天行為的表現形式，由3個明顯的階段組成，耗時總共大約100分鐘。

    首先，研究員描述了蛻皮的順序，這是一種昆蟲脫離它們舊外骨骼的先天行為。并且研究顯示出昆蟲的這種行為在血液中出現蛻化－觸發荷爾蒙后不久就開始進行。研究員隨后演示了注射這種荷爾蒙到動物體內能產生相同的行為。為了調查這一荷爾蒙誘發行為的內在機理，他們運用實時成像技術在每一特定時段顯示非連續肽神經元的活性。不同活性對應于行為次序中的每一連續階段。研究人員通過使用基因工具殺死特定腦神經元來取消或改變行為階段的試驗表現確定了他們的研究結果。

    “我們的結果不僅適用于昆蟲，而且一般情況下，它們也可能幫助我們理解一些問題：哺乳動物的大腦是怎樣控制它們行為的，大腦和身體是怎樣調度行為事件，”領導該研究小組的亞當斯說，“通過理解先天行為是如何與大腦聯系，人們有可能來控制這些行為，改變它的次序、延遲甚至是消除它。總之，所有的這些涉及倫理問題的技術，不管科學家們是否應該或是否愿意，都能在未來用這種方式控制生物的行為。

    果蠅試驗是一個幫助人們理解人類疾病和遺傳學的有力工具和實驗室經典模型，因為它與人類共享很多基因和生物化學途徑。