原标题：Why do we freeze when startled? New study in flies points to serotonin
来源：ScienceDaily
想像一下你和家人正一起坐在客厅里，突然之间，电灯熄灭，或者地面开始晃动…… 你们的第一反应是突然愣住，然后才会想起来转移到安全地带。这是一种普遍存在却又神秘的现象。迄今为止，几乎所有研究过的动物都观察到了这种现象，除了人类以外，还有果蝇、鱼类等。
哥伦比亚祖克曼心脑行为研究所（Mortimer B. Zuckerman Mind Brain Behavior Institute.）首席研究员理查德·曼恩（Richard Mann）最近以果蝇为研究对象对这一现象做了详细研究，并在Current Biology上发表了研究成果。
据Mann博士对果蝇的研究，发现血清素是一种触发这种惊吓反应的关键物质，这种遇到突然的环境变化而出现的“呆若木鸡“现象是一种对潜在威胁的条件反射。 该研究结果证明，当果蝇遇到周围环境发生意外变化，如突然间的振动等类似场景时，它们会出现暂时停飞的现象。
而进一步的研究发现，它们在这种突然间的环境变化时，是因为神经系统快速释放的血清素使它们突然停止了行动。同样，在人类体内也有血清素，这个研究对人类的“惊呆反应”研究提供了重要的线索。
一般情况下，大家所熟知的，大脑中的血清素与调节情绪和感情密切相关。 但是以前也有对果蝇和脊椎动物的研究表明，它也会影响动物的运动速度。 哥伦比亚研究人员的最初目标是想要更全面地了解这种化学物质是如何完成这个功能的。
该团队首先使用由Mann博士和哥伦比亚物理学家Szabolcs Marka博士自主研发的仪器FlyWalker在一种特殊的玻璃上示踪果蝇的飞行方式。 在监测了果蝇之后，科学家们操纵了果蝇的血清素水平和另一种激素多巴胺。血清素和多巴胺在果蝇的腹侧神经脊髓（VNC）分泌比较多，而VNC类似于脊椎动物的脊髓。
他们最初结果揭示了，在VNC中，激活的神经细胞会释放的血清素，进而会减慢果蝇的行动速度，而被沉默的神经细胞则会加速它们的行动速度。在其他相关实验中发现，血清素的水平会影响果蝇在多种条件下的行动速度，比如变化的温度、饥饿、颠倒行走等，这些条件通常都会影响果蝇的行动速度。
该论文的第一作者克莱尔·霍华德（Clare Howard）博士说：“我们见证了当果蝇经历急剧的环境变化时，血清素的最大作用。换句话说，当它们当时惊呆了。”
为了进一步调查，研究小组设计了两种方案来激起果蝇的“惊吓反应”。第一种，他们关掉了灯：让果蝇完全处于停电环境；第二，他们模拟了地震。
为此，科学家与哥伦比亚大学祖克曼研究所的高级仪器总监Tanya Tabachnik合作。Tabachnik团队的机械师和工程师与科学家合作，为该研究特别设计了定制系统。在这项研究中，他们创造了一个微型的、适合果蝇的运动台面，然后将这个台面置于一个专用的振动马达上。调整马达的强度会产生所需的地震效果。当研究人员将果蝇所处的环境停电或地震的情况的同时，他们还调控了果蝇产生血清素的能力。
“我们发现，当果蝇在这些场景中受到惊吓时，血清素的作用就像是紧急刹车一样，它们的身体会冻结，腿部关节变得僵硬。”曼恩博士说，“这种协同反应会导致果蝇行动出现短暂的停顿，随后它们才开始移动。”
霍华德博士补充说：“我们认为这种停顿很重要，它可以使果蝇的神经系统收集这种突然变化的信息，决定下一步如何应对。”
有趣的是，尽管在两种情况下果蝇的反应都是引起立即停顿，但它们随后的行动速度却有很大差异。霍华德博士说：“在停电情景中被吓到后，果蝇的步态缓慢而从容。” “但是在地震场景下，果蝇停顿之后，随后的行动却变得更快。”
尽管这些发现是果蝇特有的，但血清素和惊吓反应的普遍存在为研究更高级的生物提供了重要的线索。
展望未来，研究人员希望进一步研究血清素在各种动作的作用，同时考虑是否有其他因素在起作用。曼恩博士说：“我们的结果表明，在果蝇的神经系统中，血清素与多种类型的神经细胞有相互作用的潜能，例如，那些指导运动和处理感觉信息的神经细胞。随着大家的深入研究，我们希望可以制作出多种动物、甚至人类的详细运动分子蓝图。”
