有没有想过你的大脑是如何决定什么时候行动的?带着一个特定的目标开始行动是一个复杂的过程。先前的研究已经确定了大脑的某些部分和相关的化学信号。然而，目前还不清楚这些信号传达了什么信息，以及它们是如何激发主动性的。

　　最近发表在《神经光子学》杂志上的一项研究深入研究了这个谜团，研究了老鼠在追求奖励时如何选择行动的时间，探索了在自我发起运动的背景下，被称为中脑皮层通路的特定大脑通路的作用。

　　他们为老鼠设计了一项任务，老鼠可以随意按下杠杆并获得奖励。如果老鼠在按压前等待更长时间，它们会得到更好的奖励。研究小组发现，由多巴胺及其“D2”受体介导的一种特定类型的大脑信号在这些自定时行为中起着至关重要的作用。在老鼠决定按下杠杆之前，大脑信号就会启动，但令人惊讶的是，当老鼠对暗示做出反应时，大脑信号并没有激活。

　　为了更好地理解这可能是为什么，研究小组使用了一种新的成像技术来观察这些大脑信号的活动——就在老鼠开始行动之前。他们发现，在自动定时按压前半秒左右，大脑某些部位的活动逐渐增加。值得注意的是，无论老鼠是为了小奖励而快速按压杠杆，还是等待更大的奖励，这种活动的增加都发生了。

　　资深作者、南卡罗来纳医科大学佐藤大脑实验室首席研究员佐藤隆说:“这些发现为大脑内部运作提供了诱人的线索，有助于更深入地了解大脑是如何控制目标导向行为的。”

　　研究结果提出了一些有趣的问题:多巴胺介导的信号通路的中断如何影响个人有效控制行动时间的能力?在老鼠身上观察到的机制和在人类决策过程中发挥作用的机制之间是否存在相似之处?操纵多巴胺受体是否会导致对冲动控制受损的症状(如成瘾或多动症)进行新的干预?

　　有关研究进展的详细信息，请参见M. Ohtake, K. Abe, M. Hasegawa, T. Itokazu等人的Gold开放获取文章，“编码中皮层通路轴突末端的自我启动行为”，神经光子学11(3)，033408 (2024)doi: 10.1117/1.NPh.11.3.033408。

　　这篇文章出现在由Hiroshi Makino、Jennifer Li、Drew Robson和Spencer LaVere Smith编辑的《神经光子学》第11卷第3期的“用神经光子学理解神经回路的特别部分”(正在进行中)。