无论你是在参加工作面试、首次见某人还是应对突发挑战，成功往往依赖于你调整行为的能力。在某些情况下，快速适应甚至可能对生存至关重要。但大脑如何知道何时应该放弃旧策略尝试新方法呢？一项发表在《自然通讯》的新研究为这个问题提供了线索。冲绳科学技术大学的神经科学家们识别出一种关键的脑机制，帮助动物在环境突变时适应。这些发现可能会改善我们对打破习惯的困难状况的理解，包括成瘾、强迫症（OCD）和帕金森病。“改变行为的脑机制依然难以捉摸，因为适应特定场景在神经上非常复杂。这需要大脑多个区域之间互联活动，”研究的共同作者、冲绳科学技术大学神经生物学研究小组首席教授杰弗里·威肯斯解释说。“之前的研究显示，释放神经递质乙酰胆碱的胆碱能中间神经元参与了实现行为灵活性。在这项研究中，我们能够利用先进的成像技术实时观察神经递质的释放，深入探讨行为灵活性的基本机制。”大脑如何应对意外失望为此，研究人员训练老鼠在虚拟迷宫中导航。动物们学会了哪条路线可以获得奖励，并逐渐形成了可靠的到达奖励的策略。随后，科学家改变了规则。当奖励路径被切换后，老鼠意外地未能获得预期的奖励。研究人员利用双光子显微镜监测动物大脑内部的活动，以观察它们对这个意外结果的反应。“在神经层面上，我们观察到某些脑区乙酰胆碱释放显著增加。在行为层面上，我们看到更多的老鼠表现出被称为‘失去-转换’的行为，在没有奖励后改变了在迷宫中的选择，”研究的第一作者吉迪恩·萨彭博士说。“乙酰胆碱的增加越多，老鼠改变未来选择的可能性就越大。我们的结果证明了乙酰胆碱在打破习惯和促成新选择方面的重要性。”乙酰胆碱帮助打破旧习惯为了测试乙酰胆碱是否确实是这种行为灵活性的原因，研究小组减少了动物产生这种神经递质的能力。效果非常明显。老鼠表现出的失去-转换行为显著减少，使它们在意外结果后调整决策的可能性降低。结果确认了乙酰胆碱在帮助大脑适应环境变化中的关键作用。有趣的是，并不是所有的胆碱能中间神经元群体都以相同方式反应。虽然大多数释放了更多的乙酰胆碱，但一些小的细胞群体活动变化不大，甚至减少。研究人员认为，这可能帮助保留关于以前成功行为的信息。“这表明，老鼠不一定会忘记之前获得奖励的路径，而是保留这些信息，以备环境再次变化，”萨彭博士说。对成瘾、强迫症和帕金森病的影响研究人员强调，行为灵活性涉及的网络远远超过单一神经递质或脑细胞类型。多个脑区和化学信号系统共同协作，以帮助动物和人类适应变化的情况。不过，这一新发现为这一难题提供了一个重要的拼图。“但是它是一个重要的拼图，因为纹状体的活动是这个系统的核心组成部分，而这里正是含有这些胆碱能中间神经元的地方，”威肯斯教授强调。除了推动基础神经科学的发展，这项研究最终还可能为神经和精神障碍的更好治疗做出贡献。“在帕金森病或精神分裂症等神经精神障碍的治疗中，乙酰胆碱水平经常发生变化，因此理解这种神经递质的功能在治疗许多神经精神障碍中至关重要，”威肯斯教授表示。“尤其是在成瘾和强迫症等情况中，我们看到打破习惯和改变行为的困难。因此，理解行为灵活性的机制可能将来帮助我们开发更好的治疗方法。