在挑战变得更具要求时，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已确定了一种可能有助于解释如何维持动机的脑机制。他们的研究发现，食欲素神经元在维持和调节动机行为中发挥着重要作用。该研究的结果发表在美国国家科学院院刊（PNAS）上。失去动机在抑郁症、成瘾和注意力缺陷多动障碍等疾病中很常见。尽管如此，科学家们仍未完全了解导致这些动机困难的脑过程。食欲素神经元与动机 本研究由名古屋大学医学研究生院的副教授溝口裕幸和名誉教授山田清文领导。他们的团队专注于食欲素神经元，该神经元帮助控制睡眠、食欲和能量消耗等重要功能。以往研究表明，这些神经元也可能影响动机，但其具体作用仍不确定。为了调查，科学家们研究了食欲素神经元活动变化如何影响大鼠寻找食物奖励的行为。早期的研究大多使用小鼠，但大鼠学习能力更强，通常更适合复杂的行为任务。与特定神经元类型有关的研究在大鼠中更为困难，因为这些细胞更难以精确靶向。研究团队通过创建转基因“食欲素-Cre”大鼠克服了这一障碍。这一新模型使研究人员能够选择性地靶向和操控产生食欲素的神经元。 测量大鼠的工作努力程度 研究人员首先使用化学生物技术激活食欲素神经元。然后将大鼠置于渐进比率测试中，动物必须进行越来越多的触摸才能获得每个食物奖励。动物停止尝试的点（突破点）作为动机强度的测量指标。激活食欲素神经元的大鼠达到了更高的突破点，表明它们愿意为奖励付出更多的努力。相反，选择性降解食欲素神经元的大鼠则达到了较低的突破点，表明它们的动机减弱。 努力时脑活动上升 研究小组接下来使用光纤光度法实时监测食欲素神经元的活动，同时大鼠在等待和获得食物。随着动物期待奖励，活动增加，随后在食物送达后下降。然而，当期待的奖励未出现时，食欲素神经元的活动仍然保持高水平。随着所需工作量的增加，反应也变得更强。根据研究人员的说法，这一模式可能表明大脑如何将奖励的期望与获取该奖励所需的努力联系起来。 抑制食欲素减少动机 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计获得奖励的时刻控制神经元。当研究人员使用抑制性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。它们完成需要努力的任务所需的时间更长，突破点也降低。研究团队还尝试在同一时刻使用兴奋性蛋白增加食欲素神经元的活动。尽管刺激成功激活了细胞，但并未导致大鼠更加努力工作或表现出进一步的动机提升。这些结果表明，食欲素神经元对于维持动机行为是必要的，但将其活动提高到正常水平以外可能不足以产生额外的动机。需要更多研究来确定为何效果不均衡，以及活动的持续时间或模式等因素是否影响结果。 溝口总结道：“我们的研究展示了食欲素神经元活动的显著变化，这取决于预期奖励和所需努力，暗示了将期望转化为持续行动的潜在机制。” 理解动机丧失 未来的研究将考察向食欲素神经元发送信息和接收信号的脑回路。更清晰地了解这些神经元的功能，最终可能有助于找到应对动机缺陷的新方法，包括动机丧失和维持目标导向行为的困难。这项工作得到了科学研究补助金[22K19749; 23K27360; 和23H02669（2023）]; 现代医学研究基金会; 日本内藤基金会; 日本武田科学基金会; 日本SRF; 日本旭硝子基金会; 日本三岛开运纪念基金会; 日本花王健康科学基金会; 和日本AMED（JP21wm0425014）的支持。