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我国开创果蝇两难抉择研究获新发现

  据新华社电 国际权威学术期刊《科学》6月29日以报告形式,发表了中国科学院上海生命科学研究院神经科学研究所郭爱克院士领导的学习与记忆研究组最新的一项研究成果,其内容是关于多巴胺和蘑菇体环路调控果蝇基于价值的抉择。

  将果蝇作为研究两难抉择的模式动物,郭爱克实验室在国际上是第一家。这份研究报告,不仅证明了果蝇具有面对两难局面的简单“趋利避害”的抉择能力,还初步证明了果蝇脑中蘑菇体结构参与这一过程。为理解脑的这一智能抉择行为提供了更为简约的模型生物和新的抉择方式,也表明基于脑内“价值系统”的抉择行为,并非人类或非人灵长类的“专利”。

  抉择是一个极其复杂的脑过程。抉择是指当一个生物体面对一系列分歧的可选方案时,出于愿望或是最佳的考虑,做出相应的行动,以便获得或避免一定的结果。

  研究证明,果蝇中央脑的蘑菇体结构和多巴胺系统共同掌控果蝇的基于价值的抉择,没有二者共同参与的抉择,是简单的“犹豫不决”的线性抉择过程,而二者的协同运作才使两难抉择成为“当机立断”的非线性抉择。

  研究小组还发现,果蝇有能力完成系列的抉择任务,即在面对新的抉择任务时,果蝇能放弃在应对前一个抉择任务时所做的选择,转而做出新的选择,体现了在抉择的“稳定性”和“灵活性”之间的统一。此外,也是最重要的研究表明,果蝇脑中的蘑菇体可能起到类似的“门控”作用,它和多巴胺系统共同实现抉择过程中的“门控”、“聚焦”和“放大”机制,从而导致非线性的陡峭的“S”形曲线。

  郭爱克表示,此项研究对认识人类脑的高度智慧有借鉴作用。

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