研究發(fā)現(xiàn)：腦神經(jīng)細胞可權衡“代價”和“收益”

科技日報華盛頓8月26日電 （記者田學科）人類是習慣性動物，喜歡日復一日地重復著同樣的行為。美國麻省理工學院（MIT）的最新研究發(fā)現(xiàn)，習慣的養(yǎng)成不僅受到“尋求利益”的動機驅使，而且還受到“代價考量”制約；與“代價與利益”兩大要因關聯(lián)的神經(jīng)元在大腦中發(fā)育成熟，最終導致習慣的養(yǎng)成。

MIT麥戈文大腦研究所教授安·格雷比爾等人通過對猴子等靈長類動物進行多年研究發(fā)現(xiàn)，至少在靈長類動物中，習慣的養(yǎng)成由表述行為代價和利益的神經(jīng)細胞驅動。她指出，“大腦（決定）就是為尋求成本和收益的最優(yōu)化”。

格雷比爾等人幾年前在鼠、猴等動物實驗中曾發(fā)現(xiàn)，表示習慣（如身體動作）開始和結束的信號會通過大腦紋狀體上的神經(jīng)元清楚地表現(xiàn)出來。

而在記錄靈長類動物習慣行為開始和結束信號的最新實驗中，研究人員發(fā)現(xiàn)，隨著猴子學習時間的增加，其習慣性行為的結束信號發(fā)生著戲劇性改變——猴子在發(fā)現(xiàn)“誘餌”之后和獲得“收益”之前，出現(xiàn)了一個400毫秒的時間窗口。在學習的早期階段，信號還比較模糊，難以精確計算，整個時間窗都是亮點；但隨著學習的進行，神經(jīng)元開始在這個極短的時間窗里顯示出代表猴子習慣的明顯亮點。隨著動物不斷重復動作，信號會變得越來越強，當習慣養(yǎng)成后，以此獲得的神經(jīng)元模型也就形成了。

為了探討這些神經(jīng)元光點與習慣養(yǎng)成的關聯(lián)性，研究人員比較了神經(jīng)活動與行為活動，發(fā)現(xiàn)兩種活動變化處于并行狀態(tài)。密切的關聯(lián)性說明，收益和代價均在神經(jīng)元中被表述出來，并引導習慣行為的培養(yǎng)。但這些神經(jīng)元對習慣形成到底發(fā)揮了多大作用，尚需做進一步研究。

格雷比爾認為，該發(fā)現(xiàn)有利于深入了解和治療導致重復性行為錯誤的神經(jīng)紊亂疾病，如帕金森病、亨廷頓病、妥瑞氏癥和強迫性精神障礙疾病等。此項研究首次揭示了“成本考量”與習慣形成的關系。

相關研究成果發(fā)表于近期出版的《神經(jīng)元》雜志上。