新研究揭示大脑如何从失败中学习并改变自身行为

日本冲绳科学技术研究院（OIST）最新研究发现，大脑在社交竞争中会以独特的方式从失败中学习，通过特定类型的神经元影响未来的行为模式。在动物界，无论是比赛、求职还是辩论，每个人都经历过失败。那么，大脑是如何将失败转化为经验并调整行为的呢？该研究针对雄性小鼠开展实验，小鼠会通过一对一的“对决”建立社会等级，胜者和败者各自接受自己的地位。

虽然研究对象为小鼠，但科研团队认为，这些发现或许也可以帮助理解人类的社交互动及相关神经通路。

OIST神经生物学研究部负责人Jeffery Wickens教授指出，“你可能觉得动物王国的统治地位完全取决于体型等身体属性，但我们发现其实是一种基于过往经验的选择。研究中涉及的大脑神经回路，在小鼠和人类之间都有高度的相似性，这意味着其中的机制很可能对人类也适用。”

具体实验采用了管道对抗测试：两只小鼠分别从管道两端进入，最终由更具优势的小鼠将对方逼退。连续的对决后，研究人员得以明确每只小鼠的社会阶层，并进一步将不同笼子的主导小鼠重新配对，也让地位较低的小鼠互相竞争。新搭档的对决结果，令部分原本的强者排名下降，较弱者则因获胜而排名上升。实验结束后，各小鼠在原笼中的社会地位随之变化，表现出“胜者效应”与“败者效应”——即有胜利经验的小鼠在后续竞争中更具主导性，经历失败的则更为退缩。

首席作者Mao-Ting Hsu表示，这一“败者效应”的形成，归因于大脑中特定神经元——胆碱能中间神经元（cholinergic interneurons）的活跃。通过追踪大脑活动，团队发现“败者效应”与背外侧纹状体（dorsomedial striatum， DMS）中的一组胆碱能中间神经元直接相关。这类神经元在行为灵活性及适应力方面早已被重点关注。当研究人员抑制这些细胞的活动时，失败的小鼠不再接受劣势地位——但胜者依然会巩固自己的支配性。这意味着，“胜者效应”与“败者效应”分别由不同的大脑回路调控，后者更涉及决策通路，而非奖励系统。

那么这些发现对人类有何启发？科研人员指出，虽然人类间的社交行为更加复杂，但类似的“败者效应”可能同样存在于我们的脑内，只是很难分离出来单独研究。Hsu补充道，“人类社会动态显然更复杂：家庭中的‘老大’可能在公司里排行最末，不同场合的支配行为会发生改变。目前尚缺乏对这类灵活社交行为所涉神经回路的直接证据，但人类与小鼠之间的大脑结构相似，类似研究有助于我们进一步理解人类社交动态。”

该研究已发表于《iScience》杂志。