Nature：大脑中的“决策司令部”，科学家发现大脑中控制行为选择的关键区域

在生活的十字路口，我们常常面临选择：是坚持眼前的路，还是去探索新的方向？这种“坚持与探索”的决策不仅影响着我们的生活，也是动物在自然环境中为了生存必须掌握的技能。从觅食的鸟儿到在复杂环境中穿梭的猴子，它们如何在熟悉与未知之间灵活切换，一直是科学家们研究的难题。

近日，一篇发表在国际杂志Nature上题为“A subcortical switchboard for perseverative, exploratory and disengaged states”的研究报告中，来自英国伦敦大学学院等机构的科学家们通过研究揭开了大脑中一个神秘的“行为切换中枢”—中缝核（MRN，median raphe nucleus），其或许是动物行为策略的关键调控者。

近年来，科学家们一直在探索大脑是如何在坚持、探索和放弃之间灵活切换的，这些行为模式对动物的生存至关重要，但背后的神经机制一直是个谜；这项研究中，研究人员发现的中缝核或许就是调节这些行为策略的核心区域。为了探索这一问题，研究人员选择了小鼠作为实验对象，他们对这些小鼠进行基因改造使其能表达光敏感蛋白，从而就能通过光刺激精确操控特定神经元的活动。实验的核心是一个充满新奇物体的盒子，研究者将小鼠置于其中，并利用摄像头记录其行为，随后通过机器学习算法进行分析。

表达VGTA的MRN神经元能控制机体的持续性状态

这项研究中，研究人员利用光遗传学技术分别激活或抑制中缝核中的三种主要神经元：GABA能神经元、谷氨酸能神经元和5-羟色胺能神经元。研究结果显示，这些神经元的活动直接影响了小鼠的行为表现。当他们抑制中缝核中的GABA能神经元时，小鼠表现出了强烈的坚持行为，它们会长时间与一个物体互动，仿佛被“粘”在了那里。而激活这些神经元时，小鼠的坚持行为则明显减少。同时当研究人员激活中缝核中的谷氨酸能神经元后，小鼠的探索行为显著增加，它们频繁地在不同物体之间切换，表现出对新奇事物的强烈好奇心。而抑制这些神经元时，小鼠的行为并没有显著变化。而当研究人员抑制5-羟色胺能神经元时，小鼠的互动时间减少，表现出放弃行为。而激活这些神经元时，小鼠的行为并没有明显变化。

此外，研究人员还发现，来自侧背侧丘脑（LHb）和侧下丘脑（LHA）的输入对中缝核的神经元活动具有重要调节作用。LHb的输入通过抑制5-羟色胺能神经元促进放弃行为，而LHA的GABA能输入则通过抑制GABA能神经元增强坚持行为。

综上，本文研究揭示了中缝核在调节坚持、探索和放弃行为中的关键作用，这就为理解动物行为的神经机制提供了新的视角，这一发现不仅具有重要的科学意义，也为未来的精神疾病研究和治疗提供了潜在的方向。下次当你站在十字路口时，不妨想想，你的大脑深处可能有一个小小的“指挥官”，正在帮你做出最佳选择。（生物谷Bioon.com）

参考文献：

Ahmadlou, M., Shirazi, M.Y., Zhang, P. et al. A subcortical switchboard for perseverative, exploratory and disengaged states. Nature (2025). doi：10.1038/s41586-025-08672-1