你是否有過這樣的體驗:每天點外賣,總點開同一家店;工作中,總依賴熟悉的流程,抵觸更高效的新方案,科學(xué)家們把這種行為模式叫做重復(fù)刻板行為(perseveration)。
那么,這種重復(fù)行為是由大腦哪個區(qū)域負(fù)責(zé)調(diào)控的呢?
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2026年4月25日,倫敦大學(xué)學(xué)院(UCL)Kenneth D. Harris教授團隊與K. Miller團隊在《Nature Communications》上發(fā)表研究《Dorsal prefrontal cortex drives perseverative behavior in mice》。
研究發(fā)現(xiàn),背外側(cè)前額葉中的前側(cè)次級運動皮層(Anterior Secondary Motor Cortex, MOs)是驅(qū)動重復(fù)行為的核心中樞,它提前編碼重復(fù)決策信號,加快反應(yīng)速度;而內(nèi)側(cè)前額葉(mPFC)僅負(fù)責(zé)獎勵學(xué)習(xí)。
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小鼠也會固執(zhí)嗎?
團隊設(shè)計了動態(tài)概率反轉(zhuǎn)學(xué)習(xí)任務(wù):小鼠通過轉(zhuǎn)動滾輪向左或向右選擇,選擇正確的一側(cè)有80%的概率獲得獎勵;規(guī)則會隨機切換(比如原本左邊正確,突然變成右邊正確),小鼠需要根據(jù)反饋(是否得到獎勵)來推斷新規(guī)則。
結(jié)果發(fā)現(xiàn),明明可以換到更高收益的選項,小鼠卻頻繁重復(fù)上一次選擇;獎勵獲取率遠(yuǎn)低于最優(yōu)水平;團隊用PR模型(Perseveration-Reward model)擬合小鼠的選擇行為,發(fā)現(xiàn)小鼠的選擇由重復(fù)傾向和獎勵追求共同驅(qū)動,且重復(fù)傾向的影響力更強。重復(fù)選擇的反應(yīng)速度顯著更快,切換選擇則變慢。
也就是說,小鼠不是笨,而是大腦更傾向用重復(fù)策略快速做決定。
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大腦里哪個區(qū)域在調(diào)控重復(fù)行為?
團隊使用Neuropixels高密度神經(jīng)電極,同時記錄了小鼠全腦多個區(qū)域的電活動,重點比較了MOs、mPFC等6個腦區(qū)。
結(jié)果顯示,只有MOs在行動前的固定期,就提前編碼了即將重復(fù)選擇的信號;MOs的編碼強度越高,小鼠反應(yīng)越快;而mPFC等區(qū)域,只在行動開始后才編碼選擇信息,不提前編碼重復(fù)傾向。
因此,MOs 是大腦里提前規(guī)劃重復(fù)動作的核心區(qū)域。
MOs和mPFC的關(guān)系是合作還是分工?
團隊通過光遺傳學(xué)分別抑制MOs和mPFC,觀察對行為和獎勵學(xué)習(xí)的影響。
結(jié)果發(fā)現(xiàn),抑制MOs小鼠重復(fù)行為大幅減少、反應(yīng)變慢、決策更隨機;抑制mPFC(在選擇階段)無效果;抑制mPFC(在獎勵反饋階段),小鼠學(xué)習(xí)規(guī)則切換的速度顯著變慢。
這證實MOs 負(fù)責(zé)驅(qū)動重復(fù)行為與快速執(zhí)行,mPFC 負(fù)責(zé)根據(jù)獎勵更新策略,兩者互不干擾。
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全文總結(jié)
本研究明確小鼠前側(cè)次級運動皮層(MOs)是驅(qū)動固執(zhí)重復(fù)行為的核心中樞,它提前編碼重復(fù)決策信號、加快動作執(zhí)行;內(nèi)側(cè)前額葉(mPFC)則處理獎勵學(xué)習(xí),二者分工明確。
該發(fā)現(xiàn)首次定位重復(fù)行為的核心腦區(qū)與神經(jīng)編碼,區(qū)分了重復(fù)行為與獎勵學(xué)習(xí)的不同神經(jīng)通路。
小編寄語:
過度的重復(fù)行為,是多種精神疾病的典型癥狀。比如強迫癥(OCD)患者會反復(fù)檢查、反復(fù)清洗;自閉癥(ASD)兒童常出現(xiàn)刻板動作、強烈抗拒改變;抑郁癥人群則會陷入思維反芻,不斷重復(fù)負(fù)面想法,難以跳出循環(huán)。這些癥狀本質(zhì)都是重復(fù)行為系統(tǒng)失去了正常調(diào)控。
基于這項發(fā)現(xiàn),未來有望通過靶向 MOs的物理調(diào)控手段,比如經(jīng)顱磁刺激(TMS)、深部腦刺激(DBS)等,為這類疾病提供更精準(zhǔn)的治療策略。不過也要注意適度的重復(fù)行為對正常人是必需的,它能提高做事效率、穩(wěn)定日常習(xí)慣,讓生活更省力。
因此未來干預(yù)的目標(biāo)不是完全去掉慣性,而是把失衡的重復(fù)行為調(diào)回正常范圍,讓大腦在習(xí)慣和靈活改變之間保持平衡。
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https://doi.org/10.1038/s41467-026-71664-w
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