吃还是不吃。这是个问题。
瑞士日内瓦大学的神经科学家研究了老鼠选择食物时的神经活动,发现大脑在这个问题上的决定深受同伴的影响。他们发现,老鼠与最先尝试的同伴互动后,开始尝试以前没有吃过的东西,大脑中与食物选择相关的神经网络也发生了变化。研究结果发表在最新一期《科学》中。
为了了解食物选择是如何形成的,Christian Lscher 教授和同事首先使用了味觉动物实验范例。他们为老鼠准备了两种香味十足的食物,一种是含有百里香的食物,这是啮齿类动物天生喜欢的香料;另一种是含有百里香的食物。另一种是含有孜然的,啮齿动物自然喜欢。动物几乎不吃的香料。毫不奇怪,当面对陌生气味的小茴香时,为了安全起见,老鼠决定不吃它,而是根据它们天生的偏好选择更多的百里香。
接下来,研究人员对小鼠组的食物测试员进行了训练,给它喂食与孜然混合的大鼠食物,使其能够学会欣赏这种新口味。然后,他们将第一只吃螃蟹的老鼠暴露给同伴。
在短短半个小时的交流中,食物测试者的社会影响力就非常明显:第二天,与食物测试者接触过的老鼠在面对两种香料食物时改变了偏好。兰也表现出了品尝的兴趣。换句话说,在前一天的互动过程中,有关可食用食物的信息通过气味分子在品尝者和其他小鼠之间有效地传递。
两只老鼠交流30分钟(图片来源:日内瓦大学;图片来源:Laboratoire Lscher)
在两只老鼠之间的交流背后,研究人员想知道遭到伏击的动物的大脑中发生了什么。
神经科学家过去已经知道,大脑中称为梨状皮层(PiC)的区域负责编码气味信息,而伏隔核(NAc)中的神经元活动与饮食行为有关。然而,这些大脑区域之间的神经连接如何传递嗅觉信息并做出是否进食判断的具体机制尚不清楚。因此,Lscher教授和他的同事使用了多种示踪分子来标记参与这一过程的神经元,并监测其神经活动的变化。
他们指出,前额叶皮层(大脑中通常参与决策的区域)发挥着重要作用。该区域的神经元从PiC 接收信息并投射到NAc。两只老鼠交换气味后,从伴侣那里闻到新气味的老鼠表现出前额皮质神经元活动增加。
为了证实这个神经网络的作用,研究人员进行了进一步的实验:中断这个神经网络的信息传输,看看会发生什么。为此,他们使用化学遗传技术来特异性抑制从PiC 到前额皮质的神经通路。结果,老鼠虽然仍然与尝试过孜然的同伴进行互动,但它们似乎并不理解同伴所传达的信息。
抑制特定神经通路后,小鼠未能从同伴那里了解到孜然可以吃的新信息(图片来源:Science)
老鼠转身离开孜然。研究人员解释说,这证明我们假设的神经机制对于通过社交互动进行学习是必要的。
这一结果不仅表明动物和食物之间的关系受到社会互动的影响,研究人员认为它还可以帮助我们了解更广泛的社会相关学习机制。毕竟,无论是老鼠还是人类,从群体伙伴那里学习新信息来帮助自己适应环境是一种非常重要的生存能力。