每天，人類和動(dòng)物都依靠習(xí)慣來完成日常任務(wù)，例如進(jìn)食和睡覺。隨著新習(xí)慣的養(yǎng)成，這使我們無需思考即可自動(dòng)做事。隨著大腦開始養(yǎng)成新的習(xí)慣，在短短的半秒內(nèi)，大腦的一個(gè)區(qū)域即背外側(cè)紋狀體就會(huì)短暫活動(dòng)。隨著習(xí)慣的增強(qiáng)，這種活動(dòng)的爆發(fā)性增加。達(dá)特茅斯的一項(xiàng)研究表明，如何根據(jù)背外側(cè)紋狀體的活躍程度來控制習(xí)慣。研究結(jié)果發(fā)表在《神經(jīng)科學(xué)雜志》上。

在麻省理工學(xué)院的先前研究中，這位資深作者發(fā)現(xiàn)背側(cè)紋狀體中腦活動(dòng)的爆發(fā)與大鼠進(jìn)行迷宮任務(wù)的習(xí)慣性程度有關(guān)。發(fā)現(xiàn)該活動(dòng)在迷宮運(yùn)行的開始和結(jié)束時(shí)都加重了。

對(duì)于這項(xiàng)研究，研究人員試圖使用一種稱為光遺傳學(xué)的方法來操縱大鼠大腦活動(dòng)的這種爆發(fā)。用這種方法，可以用光激發(fā)或抑制已發(fā)現(xiàn)與形成習(xí)慣有關(guān)的背外側(cè)紋狀體中的神經(jīng)元(腦細(xì)胞)。光遺傳學(xué)使腦細(xì)胞能夠表達(dá)對(duì)光敏感且無痛的受體。閃爍的藍(lán)光激發(fā)大腦細(xì)胞，而閃爍的黃光則抑制并關(guān)閉它們。

使用迷宮奔跑任務(wù)，訓(xùn)練了大鼠在十字形迷宮中奔跑。(一次只有一只老鼠在迷宮中)。大鼠從兩個(gè)起跑臂之一開始，從十字架的一端跑到中心決策點(diǎn)。他們受過訓(xùn)練，可以左右轉(zhuǎn)彎，一直跑到終點(diǎn)，糖粒獎(jiǎng)勵(lì)正在等待;獎(jiǎng)勵(lì)只吸引了一只十字架的手臂。一旦動(dòng)物開始迷宮奔跑并朝著獎(jiǎng)勵(lì)所處位置的正確方向轉(zhuǎn)動(dòng)，它們就會(huì)獲得糖丸獎(jiǎng)勵(lì)。

迷宮的卡通。在此示例中，動(dòng)物從南臂開始。然后打開一扇門，讓動(dòng)物跑到中心并向左轉(zhuǎn)以尋找獎(jiǎng)勵(lì)。信用：研究合著者

在大鼠學(xué)習(xí)了迷宮訓(xùn)練后，就加入了使用閃爍的彩色光操縱背外側(cè)紋狀體活動(dòng)的光遺傳學(xué)成分。當(dāng)大鼠開始奔跑時(shí)，背外側(cè)紋狀體中的細(xì)胞僅興奮了半秒鐘，則大鼠會(huì)在整個(gè)迷宮中更加有力和習(xí)慣地奔跑。的習(xí)慣已經(jīng)形成，一旦大鼠跑到十字形迷宮的中心，并立即朝其中獎(jiǎng)勵(lì)所在的方向轉(zhuǎn)動(dòng)。一旦它們知道要走的路，這些動(dòng)物將不再停在中心四處張望。

相反，當(dāng)細(xì)胞被抑制時(shí)，大鼠變慢并且似乎完全失去了習(xí)慣。一旦他們到達(dá)了十字形迷宮的中心，他們便停了下來，轉(zhuǎn)過身來像是在深思熟慮，然后才最終做出選擇。更驚人的是，研究人員還通過將美味獎(jiǎng)勵(lì)更改為不美味的東西來測(cè)試動(dòng)物的習(xí)慣性。在這種情況下，興奮使大鼠繼續(xù)按習(xí)性奔跑，以獲得現(xiàn)在不愉快的結(jié)果，而這種抑制作用使大鼠在沒有從中獲得獎(jiǎng)勵(lì)時(shí)基本上拒絕奔跑。

當(dāng)研究人員在第二天的跑步中途進(jìn)行燈光操縱時(shí)，幾乎沒有效果。一旦大鼠已經(jīng)開始運(yùn)動(dòng)，就可以按照其完整的動(dòng)作順序進(jìn)行運(yùn)行，轉(zhuǎn)動(dòng)和停止，這種習(xí)慣似乎決定了他們的動(dòng)作，就好像他們?cè)谧詣?dòng)駕駛一樣。

背外側(cè)紋狀體。紅細(xì)胞都是神經(jīng)元。綠色細(xì)胞是表達(dá)視紫紅質(zhì)的神經(jīng)元，視紫紅質(zhì)是光遺傳激發(fā)的受體。信用：研究合著者

高級(jí)作者Kyle S解釋說：“我們的發(fā)現(xiàn)說明了習(xí)慣在剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)如何在一個(gè)很小的時(shí)間窗口內(nèi)對(duì)其進(jìn)行控制。在此窗口內(nèi)，大腦活動(dòng)的強(qiáng)度決定了整個(gè)行為是否成為一種習(xí)慣。”史密斯(Smith)是達(dá)特茅斯(Dartmouth)心理學(xué)和腦科學(xué)系的副教授兼研究生院主任，他的實(shí)驗(yàn)室致力于獎(jiǎng)勵(lì)和行動(dòng)的神經(jīng)科學(xué)。他補(bǔ)充說：“結(jié)果表明，形成習(xí)慣后，背側(cè)紋狀體的活動(dòng)如何真正控制習(xí)慣性動(dòng)物的行為，從而提供因果關(guān)系的證據(jù)。”

更好地了解背外側(cè)紋狀體在習(xí)慣記憶和其他行為中的特定作用至關(guān)重要。已發(fā)現(xiàn)對(duì)該大腦區(qū)域的損害與帕金森氏病有關(guān)，帕金森氏病是一種經(jīng)常影響人體運(yùn)動(dòng)的神經(jīng)退行性疾病。在這項(xiàng)研究中，研究人員解釋了如何在“設(shè)計(jì)針對(duì)具有抗治療強(qiáng)迫行為的人類的干預(yù)策略”中利用針對(duì)習(xí)慣形成時(shí)間的時(shí)間窗口。