成功才是成功之母，「勝利者效應」的神經機制首次被發現

　　2017-07-19周煒科研圈

　　7月14日上線的《科學》雜誌以研究長文（Research article）形式刊登浙江大學求是高等研究院和醫學院神經科學研究中心的胡海嵐團隊的研究成果，第一次指出大腦中存在一條介導「勝利者效應」的神經環路，它決定著：先前的勝利經歷，會讓之後的勝利變得更加容易。這篇題為《勝負經歷重塑丘腦到前額葉皮層環路以調節社會競爭優勢》（History of winning remodels thalamo-PFC circuit to reinforce social dominance）的文章，由博士生周亭亭，朱鴻和范鄭曉等在胡海嵐教授的指導下共同完成。

　　撰文  《環球科學》特約記者 周煒

　　有人的地方就有江湖，其實這句話只說對一半。魚類、鳥類、靈長類等動物中間也有 「江湖」，科學家稱之為社會等級。上世紀20年代，一位挪威的科學家最早在家雞中觀察到：等級高的雞總是啄咬等級低的，而相反的狀況則極少發生。

　　社會等級與我們的個體健康等息息相關，背後有什麼神經機制？ 2011年，胡海嵐團隊在《科學》發文，引入 「鑽管測試」來研究小鼠的等級地位：在一段只能讓一隻小鼠通過的玻璃管道中，兩隻小鼠狹路相逢，一場不進則退的較量在所難免，而優勢者會在30秒內將對方推出管道。一群小鼠經過兩兩競爭，等級高低便一目了然。

　　

　　當年這項研究最激動人心之處，還在於第一次向世界指出了調節社會競爭的神經基礎，位於大腦內側前額葉的腦區。當他們定向增強內側前額葉腦區的突觸（大腦細胞之間連接、通訊的基本結構單元）強度，處於劣勢的小鼠就像服用了「大力神丸」，有如神助地將優勢小鼠逼出玻璃管道，成功逆襲。

　　最初，A鼠佔據優勢，將B鼠推出管道；但通過光遺傳增強內側前額葉腦區的突觸強度時，B鼠佔據了優勢。

　　重複成功塑造大腦

　　基於上述發現，利用光遺傳學的方法(一種利用激光來瞬時、特異激活神經元的手段)，胡海嵐團隊在這項研究中進一步實時「操縱」了鑽管競爭的輸贏。並且發現，小鼠等級地位相差越懸殊，逆襲所需的 「神經劑量」就越高。但他們並沒有停止研究。團隊成員發現了更為有趣的現象：

　　當劣勢小鼠成功逆襲6次或更多次時，即使離開科學家的「幫助」，「裸奔」的小鼠依然能實現逆襲。而成功經歷不足6次，裸奔的劣勢小鼠會恢復到劣勢地位。「這種先前勝負經歷影響後續比賽輸贏的現象，恰恰體現了心理學中的『勝利者效應』。」周亭亭說。

　　團隊發現了一個從中縫背側丘腦投射到前額葉皮層神經通路，當增加這一環路突觸鏈接的強度，就能介導「勝利者效應」。「成功經歷會重塑這一通路的突觸連接強度，從而影響後續競爭中的表現。」胡海嵐說。

　　也就是說，在勝利了6次之後，劣勢小鼠的大腦發生了質變，他們的神經突觸鏈接強度顯著增加了，有效地幫他們進階並維持到更高的等級地位。

　　

　　研究團隊。右二為胡海嵐教授。

　　「強者恆強」

　　為了驗證這一「勝利者效應」，研究團隊還設計了一項熱源爭奪戰的實驗。在一個冰冷的方形盒子中，四隻小鼠對位於盒子角落的溫暖地帶展開競爭。只要之前在鑽管測試中獲得重複勝利經歷的小鼠，在熱源爭奪中也會更容易獲勝。周亭亭認為，這一結果首次說明「勝利者效應」可以從一種行為學範式遷移到其他的行為中。

　　學術界認為，這項研究為研究社會等級的形成和穩定提供了新的思路和研究方法， 也為對輸贏決定、社會等級的認知等等的神經環路進行更為細緻的研究提供了新的靶點腦區。

　　朱鴻說，這項研究在動物實驗中第一次驗證「強者更強」的現象並且闡釋了其神經科學原理。雖然人類社會比動物社會遠為複雜，但是這項研究對於提高人們在各項比賽、考試、人際交往中的表現，也提供了有益的線索。

　　課題受浙江大學985基金、科技部973項目，中國科學院先導計劃B，神經科學國家重點實驗室、國家傑出青年基金等資助。