斯坦福醫學院的研究員在小鼠腦中確認了兩個相鄰的神經細胞群，當小鼠處于視覺威脅下，這倆群細胞的活躍度水平可以反應出小鼠的膽怯、大膽和兇猛行為。
恰好位于大腦中部（核心，nuclei）的這兩個神經細胞群分別向不同腦區發送信號，點燃小鼠在視覺威脅下截然不同的行為。通過選擇性地操縱倆群細胞的激活水平，可以控制食肉動物接近時的小鼠行為，如嚇傻、裝死、躲避到隱秘空間或攻擊性地站起來。
神經生物學和眼科學副教授Andrew Huberman博士說，人的大腦很可能存在等效電路。如若如此，當人處于受威脅狀態時，我們就能通過非入侵性手段調節兩個核心信號強度平衡，幫助人們度過焦慮、恐懼或創傷后應激障礙，引導生活走入正軌。
“這項研究打開了讓人類從癱瘓和恐懼中走出來的一扇新門，使我們能以更好的狀態面對挑戰，減少生存壓力，”這篇《Nature》文章的通訊作者Huberman說。
小老鼠大冒險
老鼠的世界真的有很多危險，但是，這些小型嚙齒動物竭盡全力地進化應付這些危險的能力，例如，天生害怕空中捕食者（鷹或貓頭鷹），當一只老鼠看到猛禽飛過頭頂時，它必須迅速做出選擇，要么一動不動裝死，要么躲進庇護所，如果附近有的話，要么瘋狂逃命。
為了解老鼠在危險來臨時的大腦活動變化，幾年前，文章一作Lindsey Salay和神經生物學家Melis Yilmaz Balban博士（Huberman實驗室的博后學者）設計了一個模擬捕食者的實驗場景：這是一個大約20加侖容積的魚缸，魚缸天花板覆蓋著顯示屏幕，可以播放不斷放大的黑色圓盤來模擬覓食中不斷接近的鳥。
研究人員通過比較處于“安全”空間的小鼠，尋找暴露在這種環境下小鼠的更活躍腦區。Salay指出，一個名為腹側中線丘腦（ventral midline thalamus, vMT）的區域可能是問題的關鍵。
Salay映射了vMT的輸入和輸出，發現它接收感覺信號和來自大腦內部區域的信號輸入（如激勵覺醒水平）。與其廣泛的輸入來源相比，vMT的輸出定點則具有強烈的選擇性。
科學家們追蹤到了兩個主要輸出方向：基底外側杏仁核（basolateral amygdala）和內側前額葉皮層（medial prefrontal cortex）。眾所周知，杏仁核是處理危險感知和恐懼的，而內側前額葉皮層則與高級執行功能和焦慮有關。
進一步神經跟蹤調查，通向基底外側杏仁核的vMT神經細胞束被稱為劍突核（xiphoid nucleus），通向內側前額葉皮層，并緊緊包圍劍突核的神經束被稱為連接核（nucleus reuniens）。
接下來，研究人員選擇性地改變小鼠腦內特定神經細胞集，刺激或抑制兩條神經束的信號傳導。特異性地刺激劍突核活動顯著增加了小鼠遇到“危險”時“嚇傻、裝死”的傾向；激活連接核到內側前額葉皮層通路活動，讓小鼠做出了無論是野生情況還是實驗室情況都非常少見的反應：小鼠明晃晃地站起來了，梆梆敲尾巴，這通常是作為侵略物種的行為，而不應該是弱小老鼠更傾向做出的本能反應。
Huberman 說，這種“勇敢”行為非常引人注目。“你可以聽到它們的尾巴砰砰地撞在隔板上，這相當于老鼠在說：‘OK，我們來打一架吧！’刺激連接核讓小鼠們在開闊空間亂跑，而不是徑直跑向隱藏地點。這并不是因為連接核刺激讓小鼠如坐針氈，因為沒有模擬捕食者的情況，這些小鼠仍然會保持安靜。”
在另一個實驗中，模擬捕食者出現之前，持續刺激小鼠連接核30秒，同樣會導致敲尾巴和在無保護區到處奔行為。這表明，刺激從連接核到前額葉皮層的神經元會引起大腦內部狀態轉變，讓小鼠產生更有勇氣的行為。
或者刺激vMT整體，或者刺激連接核都會增加小鼠瞳孔直徑，這代表著自我激勵意志的覺醒。暴露于捕食者模型中時間久了，小鼠也會變得習慣。這時，它們的自發vMT放電減少，自我激勵意志水平降低。
Huberman說，人類大腦也有類似vMT的結構，他推測，患有恐懼癥、持續焦慮或PTSD的人腦內故障電路或創傷事件可能會阻止vMT信號減少反復暴露而傳遞到應激誘導情景。他的研究小組正在探索深呼吸和放松視覺注意力等技巧如何調節人的激勵狀態，他們的想法是，減少vMT信號或改變人類“劍突核與連接核”的信號強度，可能會增加它們在面對壓力時的靈活性。