上海
我们每个人都有惯用手，多数人天生惯用右手，少数人天然左利手；生活里不少左撇子幼年被强制改用右手，长期训练后能稳定用右手做事，类似运动员刻意训练非惯用手完成技术动作。
动物同样存在肢体偏好，小鼠也有固定惯用爪，但后天训练能否永久改变爪偏好？这种肢体偏好切换背后大脑靠什么神经机制调控？
2026年7月24日，日本顺天堂大学Hiroyuki Hioki教授团队（联合新潟大学、北京大学李毓龙教授团队等单位）在《Cell Reports》上发表研究“Paw switching with lateralized cholinergic modulation”，系统回答了这个问题。
该研究搭建小鼠取食爪偏好转换行为范式，证实后天训练可形成稳定、长期维持的换爪行为；基底前脑无名质（NB）向初级运动皮层（M1）的对侧胆碱能信号是爪偏好转换的必要条件，运动时双侧皮层胆碱能活动会出现短暂半球不对称，人为制造半球胆碱能失衡可调控换爪效率，且小鼠单次取爪选择更多受过往动作习惯影响而非即时奖励。
行为学实验建立稳定爪偏好转换模型
研究构建三阶段取食行为范式：训练前 2 天测定小鼠天然惯用爪，5 天训练期将食丸偏移，迫使小鼠使用非惯用爪，训练后恢复食丸居中观察偏好变化，还增设 2 周远期观测组。
基线数据显示，小鼠爪偏好呈两极 U 型分布，91.5% 个体基线偏好稳定；训练后部分小鼠形成持续换爪（转换组），非转换组仍坚持原惯用爪，转换组取食成功率随训练显著提升，新习得爪偏好可稳定保留至少两周。贝叶斯逻辑回归分析表明，小鼠单次取爪选择由历史动作习惯主导，取食成功与否的即时奖励影响极弱，胆碱能操纵不会改变该行为决策逻辑。
因此，后天训练可诱导持久换爪，但存在个体差异；爪选择主要由习惯驱动，而非即时奖励。
对侧半球胆碱能系统是爪偏好转换必需通路
解剖示踪证实， NB 胆碱能投射以同侧 M1 为主，对侧投射占比极低。
研究采用两种抑制手段验证胆碱能作用，一是免疫毒素特异性消融训练爪对侧 NB 胆碱能神经元，二是光遗传抑制 M1 内同源胆碱能轴突末梢，两种操作均显著阻碍小鼠完成爪偏好转换，训练期取食成功率同步下降；若消融同侧 NB 胆碱能神经元反而轻微促进换爪。仅在训练阶段抑制胆碱能通路会干扰转换，训练完成后再消融胆碱能细胞不影响已形成的新爪偏好。
因此，胆碱能信号仅参与偏好重塑过程，不负责维持已习得的运动偏好。
半球胆碱能活动不对称调控爪偏好转换
双侧光纤记录 gACh4h 乙酰胆碱探针信号发现，小鼠使用任意爪取食时双侧 M1 胆碱能活动整体同步，但运动瞬间对侧皮层胆碱能信号瞬时更强；训练使用非惯用爪时，对应对侧半球胆碱能响应优势依然存在。激活训练爪对侧 NB 仅小幅加快转换进程，无法彻底改变最终偏好；激活训练爪同侧 NB 会制造反向胆碱能失衡，显著抑制换爪行为。
因此，爪偏好转换不单纯依赖运动技能提升，核心取决于双侧大脑半球胆碱能信号的相对平衡，任务诱发的对侧胆碱能优势是完成偏好重塑的关键。
一张图看懂：爪偏好转换的半球天平模型
本研究以小鼠爪偏好转换为动物模型，明确后天训练可诱导长期稳定的肢体偏好重塑；该研究解析了经验重塑大脑运动侧化功能的全新胆碱能调控通路，为理解人类惯用手可塑性、运动损伤后肢体功能重塑提供动物实验依据。
条件
对侧M1胆碱能
同侧M1胆碱能
行为
天然状态
基线水平
基线水平
稳定使用惯用爪
成功换爪
瞬时增强↑↑
相对抑制↓↓
形成新偏好
换爪失败
无法增强
相对占优
维持旧偏好
简单来说，大脑的惯用手由两侧胆碱能信号的“博弈”决定，哪一侧更强，肢体就偏向哪一侧。
小编寄语：
生活里我们总能见到刻意练习非惯用手写字、打球的人，也见过中风患者艰难重新训练患肢，这篇来自多校联合团队的研究，就揭开了这类肢体习惯重塑背后大脑的底层逻辑。原来我们能否顺利改变惯用肢体，并不只取决于反复练习，更由左右脑乙酰胆碱信号的相对平衡决定。
未来基于该研究的胆碱能靶向调控手段，或许能大幅提升偏瘫、运动功能损伤人群的康复效率，也能帮我们更科学地理解、训练肢体精细动作，让后天行为重塑真正有明确的神经调控依据。
https://doi.org/10.1016/j.celrep.2026.117734
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