05.20 用光操縱性行為:研究證實簡單動物射精也能獲得快感

用光操纵性行为:研究证实简单动物射精也能获得快感

圖片來源:Salzman International

長久以來,人類花費了不少時間去尋找讓動物高潮的各種方式。他們製造過人造陰道,也插入過內置電極,甚至為鳥類設計過鼓勵它們交尾的頭套。而來自以色列巴伊蘭大學(BarIlan University)的施爾·澤-克里斯皮爾(Shir Zer-Krispil)創建了或許是有史以來最精湛的方法:她通過基因編輯技術,讓受到紅色燈光照射的果蠅自發射精。

撰文 | ED YONG

翻譯 | 謝昳

審校 | 阿金

被光操縱

雄性昆蟲的腹部有一些特殊的神經元,會製造一種稱為黑化誘導神經肽(corazonin)的化學物質來刺激昆蟲射精,這種神經肽還可以控制昆蟲的心跳。通常情況下,製造黑化誘導神經肽的神經元只有在一系列複雜求偶行為的刺激下,才會觸發神經衝動,這套行為通常包括追逐、接觸、鳴叫以及最終的交配。但是,澤·克里斯皮爾博士繞過了前期所有複雜方式——她通過基因編輯,讓一種對紅光敏感的蛋白控制了這一群神經元[1]。

經過基因編輯的雄性果蠅飛入紅光照射的小房間,過了 30 秒後,它們的腹部蜷曲,然後就射精了。過了一會兒,它們又射了一次。在 1 分鐘的時間內,它們平均射精 7 次,整個過程總共持續了 3 分鐘。與此同時,它們還可以選擇飛入沒有紅光照射的地方。但是,一旦飛進了紅光照射區域,它們就傾向於留在那裡。

為什麼使用紅色的燈光?首先,紅色光波非常容易穿透活體組織,即使是一盞頂燈,也可以激發果蠅腹部深處的神經元活動。第二,果蠅無法看見紅色,因此可以明確它們的行動不受任何視覺吸引誘導。第三,紅光的適合度——“我們當然考慮過這個問題。”——該項目的負責人蓋裡·肖海特-奧菲亞(Galit Shohat-Ophir)博士說道。

通過這項實驗,以及其他的一些實驗,研究團隊展示了性行為能給果蠅帶來快感,或者更準確地說,雄性果蠅能夠通過射精行為獲得快感。果蠅射精釋放的化學物質,與哺乳類動物在獎賞行為中產生的化學物質有關。科學家能夠將射精與同時出現的其他刺激——比如嗅覺刺激——建立起聯繫,從而讓果蠅形成條件反射。此外,射精的快感甚至可以替代其他獎賞行為:射精會讓雄性果蠅降低對酒精的興趣。

用光操纵性行为:研究证实简单动物射精也能获得快感

紅光照射下的雄性果蠅 圖片來源:Avi Jacob, Bar-Ilan University Microscopy Unit

被忽略的主觀感受

這個結論似乎非常明顯,但是動物性行為的研究往往傾向於去色情化,對內容的要求也很嚴肅。因此,以往研究的重心一直放在性行為的發生機制和其演化優勢上。而且出於對擬人論的恐懼,研究往往完全忽視略了動物的主觀感受。人們常說,人類是唯一能以性行為“為樂”的動物,在這個高級俱樂部內或許還能勉強算上倭黑猩猩和海豚,但絕沒有更多了。目前沒有觀點公開直白地否認動物也可以享受性行為,但這只是被完全忽視了[2]。

這聽起來令人難以置信:許多動物會在還沒有生育能力的時候就交配,或者用無法繁殖後代的方式發生性行為。“我絕對相信,動物也會獲得快感,”肖海特-奧菲亞說,“如果你從人類的角度來定義快感,這確實難以理解,但是快感事實上是一個非常基本的生理機制,即使是低等的簡單動物都擁有這樣的機制。”

舉例來說,當果蠅交配時,它們的大腦會積蓄神經肽 F,這種化學物質是“獎賞行為的分子標記”,肖海特-奧菲亞講道。即使沒有發生交配,受到紅光刺激時,瞬間釋放的大量黑化誘導神經肽能在果蠅大腦中產生和神經肽 F 相同的效果。

“我們可以把大腦的獎賞系統比作一個蓄水池,而神經肽 F 則是其中的浮標,標記著水位高度。” 肖海特-奧菲亞解釋說。當水位較低的時候,果蠅會更加積極地尋求獎賞行為,來提高獎賞池的水位高度。例如,在一項較早期的研究中[3],研究團隊發現,被剝奪性行為的果蠅對酒精有更強的喜好 (雖然和“酒鬼[barfly]”的梗不謀而合,但事實上,果蠅天生就以發酵的水果為食,酒精是他們日常飲食的一部分)。同時,在最新的研究中,他們發現大量釋放黑化誘導神經肽可以削弱果蠅對酒精的渴望。在射精之後,雄性果蠅傾向於選擇不含酒精的清淡食物。

用光操纵性行为:研究证实简单动物射精也能获得快感

“這是我們首次看到大腦之外的神經元可以誘導獎賞行為,而這個過程不僅可以改變動物的內在狀態,還可以改變他們對外來藥物的感知。” 肖海特-奧菲亞如是說。

獎賞系統的“貨幣”

這項研究不僅僅侷限於果蠅,其意義遠超於此。哺乳動物體內有一種非常相似的化學物質——神經肽 Y(neuropeptide Y, NPY),這種神經肽同樣可以作為獎賞系統的“心理貨幣”。在齧齒類動物中,應激事件會耗竭大腦中的 NPY,導致身體強烈渴望酒精。某些科學家正研究 NPY 水平與酗酒和藥物濫用之間的潛在聯繫。

“神經肽是最複雜,但也是研究得最少的大腦化學物質,”來自布朗大學的卡拉·考恩(Karla Kaun)這樣說,“在許多物種的大腦中,神經肽調控行為狀態的方式表現出驚人的相似性,不論是脊椎動物還是無脊椎動物。”

這個結論很有用:研究果蠅神經肽系統的工作原理可能會比研究齧齒類動物更容易,因為科學家已經能夠以更高的精確度調控果蠅中特定的神經元,正如前文提到的紅燈實驗那樣。通過研究果蠅,肖海特-奧菲亞希望能進一步理解人類包括成癮在內的許多行為問題。

當然,這個團隊僅僅完成了一半的工作,因為他們只研究了雄性果蠅。科學研究常常是這樣的,即使在人類研究中,對女性快感的研究也遠遠滯後於對男性的研究(正如我的一個朋友在聽了我的研究之後,對我說道:“我們計劃首先完成雄性果蠅快感研究,隨後再開展人類女性研究。”)。

肖海特-奧菲亞已經做了一些關於雌性果蠅快感的前期實驗,並且很快就會發表研究結果。與此同時,她給我講述了 17 年前,由墨西哥科學家發表的一項研究[4]。這項研究發現,只要是以實際交配為最終結果的任何兩性接觸,都能讓雄性大鼠產生獎賞效應。而對於雌性大鼠而言,如肖海特-奧菲亞所言,“只有當雌性願意進行交配的時候,性行為才能使其得到快感。”

原文鏈接:

https://www.theatlantic.com/science/archive/2018/04/scientists-genetically-engineered-flies-to-ejaculate-under-red-light/558320/

參考文獻

1。 Zer-Krispil, S。, et al。, Ejaculation Induced by the Activation of Crz Neurons Is Rewarding to Drosophila Males。 Current Biology, 2018。 28(9): p。 1445-1452.e3。

2。 Balcombe, J。, Animal pleasure and its moral significance。 Applied Animal Behaviour Science, 2009。 118(3): p。 208-216。

3。 Yong, E。, Rejected flies turn to booze。 Nature 2012。

4。 Martinez, I。 and R.G。 Paredes, Only self-paced mating is rewarding in rats of both sexes。 Horm Behav, 2001。 40(4): p。 510-7。

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