为了在资源不确定的动态环境中生存，所有动物都必须灵活地调整自己的行为，选择诸如坚持当前选择、探索替代方案或完全脱离等策略。在一项新发表于《自然》杂志的研究中，一组科学家通过测试小鼠脑区中的中缝核（MRN）在不同情境下的神经回路功能，揭示了动物如何在坚持、探索和脱离（放弃），这三种基本行为状态之间进行切换。
这项小鼠研究揭示的神经机制或可为理解强迫症（OCD）、自闭症及重度抑郁症等神经精神疾病提供新的视角。
中缝核：脑中的行为“开关”
在动物界，在坚持、探索和脱离之间取得平衡至关重要。在新的研究中，为了了解驱动这些行为策略的神经回路，并探究它们如何使动物能坚持或转换不同策略，研究人员设置了两类任务：一类是本能性任务，不需要任何先前学习，动物可以凭借天性完成；另一类是学习任务，要求动物依赖过往经验，判断何处能获得食物奖励。
他们通过使用光遗传学操作、钙成像和神经回路追踪等方法，揭示了小鼠的中缝核中的三种具有互补功能的神经元类型。这三种神经元分别主导三种行为状态：
- γ-氨基丁酸能神经元：抑制该神经元会增强动物对当前或熟悉目标的坚持。
- 谷氨酸能神经元：激活该神经元会驱动动物探索新的选择。
- 羟色胺能神经元（血清素神经元）：抑制该神经元会促使动物放弃当前目标。
中缝核中三种不同的细胞类型：抑制性神经元（γ-氨基丁酸能神经元，蓝色）、兴奋性神经元（谷氨酸能神经元，绿色）、羟色胺能神经元（橙色）。它们不同程度地控制着坚持、探索和脱离三种行为状态。（图/Sainsbury Wellcome Centre）
研究人员发现，操控中缝核中的这些特定神经元的活动，无论是在本能行为还是习得行为范式下，都会以相似的方式显著影响动物行为。可以说，中缝核中的三类神经元共同决定了动物是坚持当前行为、尝试新选项，还是完全放弃。
研究人员表示，这三种神经元在这样一个微小的脑结构中，竟然展现出截然不同但又相辅相成的功能，并对动物行为拥有极强的控制能力，着实令人惊讶。这确立了中缝核在决策中的关键作用，并将其定义为脑的“行为开关”，能够灵活调控行为策略。
此外，研究还发现，中缝核还会接收来自其他脑区的信息，特别是下丘脑外侧区和外侧缰核。这些区域向中缝核传递关于经历是积极还是消极的信息，从而进一步影响动物对目标的坚持或脱离。
中缝核的异常活动与精神疾病
这一发现有助于更深入地理解神经精神疾病的机制。
研究发现，不同行为状态之间的平衡失调，可能是多种精神疾病的核心特征。例如，强迫症和自闭症患者往往过度沉溺于熟悉的动作和重复的行为，而病理性脱离和动力缺乏则是重度抑郁症的典型症状。因此，中缝核中特定神经元放电率的异常可能与这些疾病的某些核心特征密切相关。
在各种流行的神经病理条件下，不同行为状态之间的平衡受到损害。（图/Sainsbury Wellcome Centre）
研究人员表示，在某些精神疾病中，特定中缝核神经元的放电率可能出现病理性变化。例如，中缝核中羟色胺能神经元的活性显著降低，可能导致抑郁症状。这一发现尤为关键，因为目前最有效的抗抑郁治疗大多围绕血清素展开。然而，这些药物往往缺乏特异性，起效缓慢，且并非对所有患者都有效。深入理解健康与病理行为背后的大脑机制，有望为开发更精准、更高效的治疗方法奠定基础。
#参考来源：
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
封面图&首图来源：Sainsbury Wellcome Centre
