為了在資源不確定的動(dòng)態(tài)環(huán)境中生存，所有動(dòng)物都必須靈活地調(diào)整自己的行為，選擇諸如堅(jiān)持當(dāng)前選擇、探索替代方案或完全脫離等策略。在一項(xiàng)新發(fā)表于《自然》雜志的研究中，一組科學(xué)家通過(guò)測(cè)試小鼠腦區(qū)中的中縫核（MRN）在不同情境下的神經(jīng)回路功能，揭示了動(dòng)物如何在堅(jiān)持、探索和脫離（放棄），這三種基本行為狀態(tài)之間進(jìn)行切換。
這項(xiàng)小鼠研究揭示的神經(jīng)機(jī)制或可為理解強(qiáng)迫癥（OCD）、自閉癥及重度抑郁癥等神經(jīng)精神疾病提供新的視角。
中縫核：腦中的行為“開(kāi)關(guān)”
在動(dòng)物界，在堅(jiān)持、探索和脫離之間取得平衡至關(guān)重要。在新的研究中，為了了解驅(qū)動(dòng)這些行為策略的神經(jīng)回路，并探究它們?nèi)绾问箘?dòng)物能堅(jiān)持或轉(zhuǎn)換不同策略，研究人員設(shè)置了兩類任務(wù)：一類是本能性任務(wù)，不需要任何先前學(xué)習(xí)，動(dòng)物可以憑借天性完成；另一類是學(xué)習(xí)任務(wù)，要求動(dòng)物依賴過(guò)往經(jīng)驗(yàn)，判斷何處能獲得食物獎(jiǎng)勵(lì)。
他們通過(guò)使用光遺傳學(xué)操作、鈣成像和神經(jīng)回路追蹤等方法，揭示了小鼠的中縫核中的三種具有互補(bǔ)功能的神經(jīng)元類型。這三種神經(jīng)元分別主導(dǎo)三種行為狀態(tài)：
γ-氨基丁酸能神經(jīng)元：抑制該神經(jīng)元會(huì)增強(qiáng)動(dòng)物對(duì)當(dāng)前或熟悉目標(biāo)的堅(jiān)持。
谷氨酸能神經(jīng)元：激活該神經(jīng)元會(huì)驅(qū)動(dòng)動(dòng)物探索新的選擇。
羥色胺能神經(jīng)元（血清素神經(jīng)元）：抑制該神經(jīng)元會(huì)促使動(dòng)物放棄當(dāng)前目標(biāo)。
中縫核中三種不同的細(xì)胞類型：抑制性神經(jīng)元（γ-氨基丁酸能神經(jīng)元，藍(lán)色）、興奮性神經(jīng)元（谷氨酸能神經(jīng)元，綠色）、羥色胺能神經(jīng)元（橙色）。它們不同程度地控制著堅(jiān)持、探索和脫離三種行為狀態(tài)。（圖/Sainsbury Wellcome Centre）
研究人員發(fā)現(xiàn)，操控中縫核中的這些特定神經(jīng)元的活動(dòng)，無(wú)論是在本能行為還是習(xí)得行為范式下，都會(huì)以相似的方式顯著影響動(dòng)物行為?？梢哉f(shuō)，中縫核中的三類神經(jīng)元共同決定了動(dòng)物是堅(jiān)持當(dāng)前行為、嘗試新選項(xiàng)，還是完全放棄。
研究人員表示，這三種神經(jīng)元在這樣一個(gè)微小的腦結(jié)構(gòu)中，竟然展現(xiàn)出截然不同但又相輔相成的功能，并對(duì)動(dòng)物行為擁有極強(qiáng)的控制能力，著實(shí)令人驚訝。這確立了中縫核在決策中的關(guān)鍵作用，并將其定義為腦的“行為開(kāi)關(guān)”，能夠靈活調(diào)控行為策略。
此外，研究還發(fā)現(xiàn)，中縫核還會(huì)接收來(lái)自其他腦區(qū)的信息，特別是下丘腦外側(cè)區(qū)和外側(cè)韁核。這些區(qū)域向中縫核傳遞關(guān)于經(jīng)歷是積極還是消極的信息，從而進(jìn)一步影響動(dòng)物對(duì)目標(biāo)的堅(jiān)持或脫離。
中縫核的異常活動(dòng)與精神疾病
這一發(fā)現(xiàn)有助于更深入地理解神經(jīng)精神疾病的機(jī)制。
研究發(fā)現(xiàn)，不同行為狀態(tài)之間的平衡失調(diào)，可能是多種精神疾病的核心特征。例如，強(qiáng)迫癥和自閉癥患者往往過(guò)度沉溺于熟悉的動(dòng)作和重復(fù)的行為，而病理性脫離和動(dòng)力缺乏則是重度抑郁癥的典型癥狀。因此，中縫核中特定神經(jīng)元放電率的異?？赡芘c這些疾病的某些核心特征密切相關(guān)。
在各種流行的神經(jīng)病理?xiàng)l件下，不同行為狀態(tài)之間的平衡受到損害。（圖/Sainsbury Wellcome Centre）
研究人員表示，在某些精神疾病中，特定中縫核神經(jīng)元的放電率可能出現(xiàn)病理性變化。例如，中縫核中羥色胺能神經(jīng)元的活性顯著降低，可能導(dǎo)致抑郁癥狀。這一發(fā)現(xiàn)尤為關(guān)鍵，因?yàn)槟壳白钣行У目挂钟糁委煷蠖鄧@血清素展開(kāi)。然而，這些藥物往往缺乏特異性，起效緩慢，且并非對(duì)所有患者都有效。深入理解健康與病理行為背后的大腦機(jī)制，有望為開(kāi)發(fā)更精準(zhǔn)、更高效的治療方法奠定基礎(chǔ)。
#創(chuàng)作團(tuán)隊(duì)：
撰文：糖獸
排版：雯雯
#參考來(lái)源：
https://www.sainsburywellcome.org/web/research-news/should-i-stay-or-should-i-go-brain-switchboard-found
https://www.nature.com/articles/d41586-025-00675-2
https://www.nature.com/articles/d41586-025-00631-0
#圖片來(lái)源：
封面圖&首圖：Sainsbury Wellcome Centre
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