原標題：Why do we freeze when startled? New study in flies points to serotonin
想像一下你和家人正一起坐在客廳裡，突然之間，電燈熄滅，或者地面開始晃動…… 你們的第一反應是突然愣住，然後才會想起來轉移到安全地帶。這是一種普遍存在卻又神秘的現象。迄今為止，幾乎所有研究過的動物都觀察到了這種現象，除了人類以外，還有果蠅、魚類等。
哥倫比亞祖克曼心腦行為研究所（Mortimer B. Zuckerman Mind Brain Behavior Institute.）首席研究員理查德·曼恩（Richard Mann）最近以果蠅為研究對象對這一現象做了詳細研究，並在Current Biology上發表了研究成果。
據Mann博士對果蠅的研究，發現血清素是一種觸發這種驚嚇反應的關鍵物質，這種遇到突然的環境變化而出現的“呆若木雞“現象是一種對潛在威脅的條件反射。 該研究結果證明，當果蠅遇到周圍環境發生意外變化，如突然間的振動等類似場景時，它們會出現暫時停飛的現象。
而進一步的研究發現，它們在這種突然間的環境變化時，是因為神經系統快速釋放的血清素使它們突然停止了行動。同樣，在人類體內也有血清素，這個研究對人類的“驚呆反應”研究提供了重要的線索。
一般情況下，大家所熟知的，大腦中的血清素與調節情緒和感情密切相關。 但是以前也有對果蠅和脊椎動物的研究表明，它也會影響動物的運動速度。 哥倫比亞研究人員的最初目標是想要更全面地瞭解這種化學物質是如何完成這個功能的。
該團隊首先使用由Mann博士和哥倫比亞物理學家Szabolcs Marka博士自主研發的儀器FlyWalker在一種特殊的玻璃上示蹤果蠅的飛行方式。 在監測了果蠅之後，科學家們操縱了果蠅的血清素水平和另一種激素多巴胺。血清素和多巴胺在果蠅的腹側神經脊髓（VNC）分泌比較多，而VNC類似於脊椎動物的脊髓。
他們最初結果揭示了，在VNC中，激活的神經細胞會釋放的血清素，進而會減慢果蠅的行動速度，而被沉默的神經細胞則會加速它們的行動速度。在其他相關實驗中發現，血清素的水平會影響果蠅在多種條件下的行動速度，比如變化的溫度、飢餓、顛倒行走等，這些條件通常都會影響果蠅的行動速度。
該論文的第一作者克萊爾·霍華德（Clare Howard）博士說：“我們見證了當果蠅經歷急劇的環境變化時，血清素的最大作用。換句話說，當它們當時驚呆了。”
為了進一步調查，研究小組設計了兩種方案來激起果蠅的“驚嚇反應”。第一種，他們關掉了燈：讓果蠅完全處於停電環境；第二，他們模擬了地震。
為此，科學家與哥倫比亞大學祖克曼研究所的高級儀器總監Tanya Tabachnik合作。Tabachnik團隊的機械師和工程師與科學家合作，為該研究特別設計了定製系統。在這項研究中，他們創造了一個微型的、適合果蠅的運動檯面，然後將這個檯面置於一個專用的振動馬達上。調整馬達的強度會產生所需的地震效果。當研究人員將果蠅所處的環境停電或地震的情況的同時，他們還調控了果蠅產生血清素的能力。
“我們發現，當果蠅在這些場景中受到驚嚇時，血清素的作用就像是緊急剎車一樣，它們的身體會凍結，腿部關節變得僵硬。”曼恩博士說，“這種協同反應會導致果蠅行動出現短暫的停頓，隨後它們才開始移動。”
霍華德博士補充說：“我們認為這種停頓很重要，它可以使果蠅的神經系統收集這種突然變化的信息，決定下一步如何應對。”
有趣的是，儘管在兩種情況下果蠅的反應都是引起立即停頓，但它們隨後的行動速度卻有很大差異。霍華德博士說：“在停電情景中被嚇到後，果蠅的步態緩慢而從容。” “但是在地震場景下，果蠅停頓之後，隨後的行動卻變得更快。”
儘管這些發現是果蠅特有的，但血清素和驚嚇反應的普遍存在為研究更高級的生物提供了重要的線索。
展望未來，研究人員希望進一步研究血清素在各種動作的作用，同時考慮是否有其他因素在起作用。曼恩博士說：“我們的結果表明，在果蠅的神經系統中，血清素與多種類型的神經細胞有相互作用的潛能，例如，那些指導運動和處理感覺信息的神經細胞。隨著大家的深入研究，我們希望可以製作出多種動物、甚至人類的詳細運動分子藍圖。”
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