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科学家发现了让你保持动力的脑细胞
据日本名古屋大学(Nagoya University)2026年8月5日报道(Nagoya University. "Scientists discover the brain cells that keep you motivated." ScienceDaily, 5 August 2026. www.sciencedaily.com/releases/2026/08/260804034622.htm),科学家们发现,脑细胞可能有助于将对奖励的期望转化为继续前进的决心。当获得奖励变得越来越困难时,一组称为食欲素神经元(orexin neurons)的脑细胞似乎可以帮助我们继续工作。阻断它们的活动会削弱老鼠的动机,这为理解为什么人们有时难以维持目标导向的行为提供了一个可能的新目标。这表明研究人员发现了一种大脑机制,可能有助于将奖励的承诺转化为持续的努力。
当挑战变得更加艰巨时,是什么让人们继续朝着目标努力?日本名古屋大学的研究人员发现了一种大脑机制,可能有助于解释动机是如何维持的。他们的研究发现,食欲素神经元在维持和调节动机行为方面起着重要作用。相关研究结果已经在《美国国家科学院院刊》(Proceedings of the National Academy of Sciences)发表——Yutao Dong, Sheikh Mizanur Rahaman, Wenjun Zhu, Ayumu Inutsuka, Daisuke Ono, Rinako Tanaka, Tetsuo Matsuzaki, Eiji Shibata, Madoka Isobe, Shuntaro Izawa, Akihiro Yamanaka, Kiyofumi Yamada, Hiroyuki Mizoguchi. Reward prediction is encoded by orexin neuron activity during motivated behavior. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2026; 123 (27) DOI: 10.1073/pnas.2520677123. http://dx.doi.org/10.1073/pnas.2520677123
在抑郁症、成瘾和多动症等疾病中,失去动力是很常见的。即便如此,科学家们仍然没有完全了解导致这些动机困难的大脑过程。
食欲素神经元与动机
该研究由名古屋大学医学研究生院(Nagoya University's Graduate School of Medicine)副教授沟口博之(Hiroyuki Mizoguchi)和名誉教授山田清文(Kiyofumi Yamada)领导。他们的团队专注于食欲素神经元,它有助于控制睡眠、食欲和能量消耗等重要功能。
先前的研究表明,这些神经元也可能影响动机,但它们的具体贡献尚不确定。
为了调查,科学家们研究了食欲素神经元活动的变化如何影响寻求食物奖励的大鼠。该领域的早期研究通常使用小鼠,但大鼠具有更强的学习能力,通常更适合复杂的行为任务。涉及大鼠特定神经元类型的研究更加困难,因为这些细胞更难精确靶向。
该团队通过创造转基因“食欲素Cre”大鼠克服了这一障碍。这种新模型使研究人员能够选择性地靶向和操纵产生食欲素的神经元。
测量老鼠的工作强度
研究人员首先使用化学遗传学来激活食欲素神经元。然后,他们将大鼠置于渐进比率测试中,在该测试中,动物必须进行越来越多的触摸才能获得每种食物奖励。
动物停止尝试的点(断点)被用作动机强度的衡量标准。食欲素神经元被激活的大鼠达到了更高的断点,表明它们愿意为奖励做更多的工作。
在食欲素神经元选择性退化的大鼠中出现了相反的模式。这些动物达到了较低的断点,表明它们的动机已经减弱。
大脑活动随着努力而增加
研究小组接下来使用纤维光度法实时监测大鼠等待和接受食物时食欲素神经元的活动。
随着动物期待奖励,活动增加,然后在食物送达后下降。然而,当预期的奖励没有出现时,食欲素神经元的活性仍然很高。
随着所需工作量的增加,反应也越来越强烈。根据研究人员的说法,这种模式可能表明大脑如何将对奖励的期望与获得奖励所需的努力联系起来。
抑制食欲素会降低动力
为了确定食欲素神经元是否直接影响行为,科学家们使用光遗传学在大鼠预期奖励的时刻控制神经元。
当研究人员使用抑制蛋白抑制食欲素神经元活动时,动物表现出较少的动机行为。他们花了更长的时间来完成需要付出努力的任务,他们的断点也减少了。
该团队还尝试使用兴奋性蛋白同时增加食欲素神经元的活性。尽管刺激成功激活了细胞,但并没有使大鼠更加努力地工作或表现出任何进一步的动力。
这些结果表明,食欲素神经元需要维持有动力的行为,但增加其活动超过正常水平可能不足以产生额外的动力。需要更多的研究来确定为什么效果不均匀,以及活动的持续时间或模式等因素是否会影响结果。
沟口博之总结道:“我们的研究表明,食欲素神经元的活动会根据预期的奖励和所需的努力而发生显著变化,这表明了一种将期望转化为持续行动的潜在机制。”
理解动机的丧失
未来的研究将检查向食欲素神经元发送信息并从中接收信号的大脑回路。更清楚地了解这些神经元的功能最终可能有助于解决动机缺陷的新方法,包括失去动力和难以维持目标导向的行为。
这项工作得到了科学研究补助金{Grant-in-Aid for Scientific Research [22K19749; 23K27360; and 23H02669 (2023)]}、SENSHIN医学研究基金会(SENSHIN Medical Research Foundation)、日本奈藤基金会(Naito Foundation, Japan)、日本武田科学基金会(Takeda Science Foundation, Japan)、日本SRF(SRF, Japan)、日本朝日玻璃基金会(Asahi Glass Foundation, Japan)、日本三岛凯恩纪念基金会(Mishima Kaiun Memorial Foundation, Japan)、日本花王健康科学基金会(Kao Health Science Foundation, Japan)以及日本AMED{AMED, Japan (JP21wm0425014)}的资助或支持。
上述介绍仅供参考。欲了解更多信息敬请注意浏览原文或相关报道(https://en.nagoya-u.ac.jp/news/articles/pr-the-brains-secret-to-staying-motivated/)。
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