2024 年 10 月,闫荣珍带着全家在外旅行,手机推送跳出来 —— 她以一作身份完成的那篇Cell文章上线了。她看了一眼消息,又重新投入和家人的旅行中。
「开心肯定是开心的,但投稿的时候对这篇文章已经有预期了,所以也没有特别庆祝。」她说道,努力多年结出的果实,就这样在平静和幸福中抵达了。
这一年,她 32 岁。
从加入纽约大学林大宇实验室到这篇Cell发表,刚好三年。三年里,她搭起了实验室此前没人用过的技术平台,解开了一个关键机制问题,也在孕晚期继续推进论文返修,并迎来了人生中另一场重要转变 —— 成为母亲。
往前推 10 年,她直博北大、又赴美做博后,到如今发表多篇顶刊,那些曾经的实验失败、疫情停摆、跨方向训练的阵痛,都已经被她一寸寸走过。回望来路,轻舟已过万重山。
图源:dayulinlab
这次学霸菌有幸和闫荣珍聊了聊她生命里的这十年,和她从神经科学里学到的一切:经历如何改变大脑,又如何改变一个人。
一只打赢的小鼠带来的启示
如果选择现阶段的代表作,闫荣珍会选择 2024 年的那篇Cell。它像一条分水岭,一端连着她过去十年的兴趣与积累,另一端则通向她即将独立展开的研究版图。
这项研究关注的是行为学中的一个经典现象:胜者效应。简单来说,就是动物在反复获胜后,会更容易发起攻击,也更容易再次获胜。
图源:Cell
在实验中,闫荣珍观察到,一只小鼠在反复战胜同一品系的小鼠后,它不仅会对原来的失败对手更具攻击性,即使面对体型更大、看起来更难战胜的对手,它也会更主动发起挑战,甚至可能击败明显更强的对手。与此同时,这些「胜者」在陌生场域中更敢探索,睾酮水平和体现优势地位的尿液蛋白也明显上升。
也就是说,胜利带来的改变,并不只是「对手一出现就更凶」,而是泛化成一种更稳定的行为状态。它们看起来更大胆,也更「自信」。闫荣珍猜想,反复获胜的经历,已经重塑了这些小鼠的大脑。
要验证这个猜想,她最初有个朴素的预期 —— 如果小鼠的攻击性随获胜经历持续升高,那么相关神经回路里的突触活动也应该呈现同步的增强。
但事情没这么简单。
课题早期,实验室成员在脑切片记录中观察到一个有些反直觉的现象:脑切片上记录与攻击行为相关的 VMHvl 神经元,发现其兴奋性突触后电流频率在最初获胜的几天确实明显升高,可到了第 10 天,又回落到了普通小鼠的水平,矛盾的是,那时获胜小鼠的攻击行为恰恰处在最稳定、最显著的阶段。
「这个时候就解释不通了。」她回忆,那是课题中非常头痛的阶段。
「这是一个异常的结果,你不能假装它不存在,只能继续去追问,这意味着什么?」
经过反复验证和一系列新的实验设计,她最终提出了一个多阶段级联反应的模型:VMHvl 接收的兴奋性输入主要有两个来源,一是来自后杏仁核的长程投射,二是 VMHvl 内部细胞之间的局部连接。
在反复获胜的早期,胜利首先增强后杏仁核到 VMHvl 的远距离兴奋性输入;随后,VMHvl 内部细胞产生大量局部新生连接。这些连接在第 1 到第 5 天达到峰值,到第 10 天明显消退。但在这两个阶段的突触重塑之后,VMHvl 神经元自身的兴奋性已经被提高了。
换句话说,最初的胜利像一次火光,点燃了回路;在反复点燃后,神经元本身被改变了,「高攻击状态」被保留下来。
图源:Cell
「行为是由大脑决定的,但是行为带来的反馈,也会反过来重塑大脑」闫荣珍说道,这也是这项工作的核心意义。它揭示了重复经历如何从短暂的突触变化,逐渐变成稳定的细胞状态,最后固定为一种行为倾向。
痛苦带来改变
完成这篇Cell的过程中,闫荣珍突然意识到 ——过去十年她绕来绕去,其实都在问同一个问题:行为和经历,是怎么重塑大脑的?
2014 年,她直博到北大周强老师的课题组,博士阶段,她研究前额叶如何编码恐惧与安全环境。她发现,小鼠前额叶里有一群神经元会在它进出「家笼」时改变放电模式:熟悉的环境激发了一种安全信号。
随后,她的研究进一步聚焦于条件性恐惧和安全学习中的神经环路机制,尤其是当动物学会某一线索预示「危险不会发生」时,大脑如何主动抑制已经形成的恐惧反应。
在 2019 年发表于PNAS的工作中,她发现,来自腹侧被盖区(VTA)的多巴胺信号,可以作用于前额叶皮层中的 parvalbumin 阳性抑制性神经元,驱动条件性抑制过程,从而帮助动物在安全线索出现时压制恐惧表达。
这个发现让她开始更清楚地意识到:恐惧并不是简单地被「遗忘」,安全也不是被动地恢复平静。所谓「安全感」,同样是一种被经验塑造出来的神经状态。新的经历进入大脑,改写了原有的反应模式。
闫荣珍与博导周强
2019 年她到匹兹堡黄焱华课题组做博后,参与一个围绕「成瘾/可卡因寻求行为与睡眠」的课题,这段经历虽然短暂,又被疫情打断,但为她补上了后来做Cell文章最关键的一块能力:用电生理深入分析突触和细胞的机制。
来到林大宇实验室后,她的研究对象转向攻击、失败、胜利、回避等社会行为。也正是在这个阶段,林大宇实验室的研究范式也逐渐从「哪个脑区控制某种行为」,转向「当行为被经历改变时,这条回路本身如何改变」。
除了自己主导的「胜者效应」研究,闫荣珍还参与了多个相关方向:一次失败如何让小鼠长期回避攻击者,包括上个月刚刚上线的Nature—— 母鼠为什么会在哺乳期变得更具攻击性以保护幼崽。
这些课题看起来对应着不同的行为:可以是胜利后的攻击,可以是压力后的退缩,也可以是创伤后的警觉,但它们最终都指向同一个问题 ——
经历会重塑大脑,而被改变的大脑,又会影响个体之后如何经历新的世界。
在林大宇实验室时的闫荣珍
这一点闫荣珍自己也深有体会,在完成这篇Cell工作时,有一次,她把攒了两三个月的老鼠蛋白样品放到摇床上,却因为没有注意到那台设备会升温,导致所有样品全部报废。
「那种痛苦的感受,我现在都还记得。」她说,「但正是因为那时候的情绪太痛了,才会想办法去避免它发生。」
现在,她做实验至少留两到三个备份,这个没有写进论文里的失败经历,重塑了她的科研习惯。
往前走,别回头
如果把时间尺度拉得更长,闫荣珍自己的人生,似乎也在印证「重塑」这件事。
博士阶段,导师周强给了她充分自由探索的空间。不过自由的另一面,是她很早就必须学会自己「handle」课题 —— 自己推进实验,自己承担选择带来的不确定性。
但这种训练反而塑造了她独立的科研方式:从一个现象追问,在不断追问中发现新的问题,并主动把课题延展到自己真正感兴趣的方向。
闫荣珍博士毕业时
后来到匹兹堡做博后,疫情让一切停摆。她说,那是她职业生涯里很难熬的一段。
痛苦再次推向改变。她白天做实验,晚上投简历,最终来到纽约大学林大宇课题组,因为面试时林大宇提到,自己的研究兴趣开始转向「神经元在反复经历后如何变化」—— 这恰好也是闫荣珍最想追问的问题。
而在 NYU 之后,一次更重要的重塑,来自成为母亲。闫荣珍说,在有孩子以前,她是一个特别喜欢计划一切的人,而孩子的到来,反而让她对计划外的事有了很大的包容度,也开始相信「计划外的美好」。
另一个更明显的变化,是她变得更加柔和,很多事都不再纠结和计较了。
生活照
这种柔和,也进入了她之后想研究的问题里 ——
她开始关心,那些在打架中,反复经历失败的「输家」面临什么样的改变?是否会造成泛化的社会回避?甚至导致焦虑、抑郁等疾病?如果在挫败中加入社会支持,它们会不会更容易恢复?
这个问题延续了她一直以来的主线。只是这一次,她关注那些更温柔的叙事,正是一次次境遇的改变,塑造了她,也塑造了她独特的学术品位。
恐惧驱动,还是爱驱动
进入神经科学,对闫荣珍来说一开始也有些误打误撞。但在博士阶段,她第一次亲眼看见在特定的行为刺激下,神经元就会发出电信号,黑暗中的大脑被点亮,那一刻屏幕前的她也被点亮 ——「以前总觉得大脑很神奇,没想到它的活动就这么直观地呈现在面前。」
十多年后,这个画面仍然深深印在她的脑海,也就是那个瞬间,让她做神经科学的心坚定下来,也陪她度过了后来无数个实验失败的失意日子。
她认为,科研是一个周期很长、风险很高、外部回报未必丰厚的职业。一个人从二十多岁开始,要把至少十年的时间投入到实验室,而这十年其实也是一个人最美好的青春年华。
因此,真正支撑一个人走下去的,不能只是「我要读博」「我要发文章」这样抽象的目标。需要找到一个自己真的觉得有意思的问题。哪怕它不能立刻出结果,至少能让你在一次次受挫中,仍然愿意回到它面前。
「你起码要知道,在解决那些问题时,驱动你的是压力和恐惧,还是好奇心和爱」她说,「如果是前者,那这种模式是很难持久的。」
「当然,一个能滋养你的环境,以及评估自己是否有承受科研不确定性的韧性,同样重要。」她补充道。
闫荣珍说自己是活在现在和未来的人,不喜欢总是回望过去。这种快速 move on 的能力让她没有被过去困在原地,不过那些经历过的胜利、失败、痛苦和爱,早已悄悄长成新的神经元 ——
带着她,继续进入下一段人生。
* 本文图片由受访者提供
题图来源:受访者提供
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