不同腦細胞“演員”拿的是統一“劇本”

◎本報記者 張夢然

你有沒有想過，為什麼兩個司機看到同樣的擁堵路況，一個猛踩油門衝進去，另一個卻小心翼翼地剎車避讓？其實在他們做出動作之前，大腦早已悄悄作了一個決定。而這個決定，並不是突然冒出來的，它就像一場精密排演的舞台劇，有統一的“劇本”，由數十億個腦細胞“演員”共同演繹完成。

一項最近發表在《自然》雜誌上的研究，揭開了統一“劇本”的神秘面紗。來自美國普林斯頓大學、冷泉港實驗室、斯坦福大學和波士頓大學的科學家們，首次揭示了大腦是如何通過一羣看似混亂、實則有序的神經元活動，最終作出統一決策的。

大腦有大約860億個神經元，它們每一個都是小小“主演”。在面對複雜選擇時，比如“該不該換車道”“要不要買下那件衣服”，這些神經元並不會立刻達成一致。相反，它們會各自發出不同的信號，彷彿要進行一場亂了套的演出。

但新研究發現，儘管每個神經元看起來在“各演各的”，其實卻都遵循着同一個“大腦劇本”——一個隱藏在背後、引導所有神經元走向同一結果的“潛在劇情”。

為了理解這種機制，科學家設計了一個實驗：訓練恆河猴判斷屏幕上哪種顏色（紅色或綠色）占主導地位。當猴子思考時，科學家記錄下了它們大腦中相關區域的神經活動。

結果發現，在相同任務中，不同神經元的反應確實千差萬別——這曾讓人誤以為大腦的決策過程極其複雜、難以預測。但這些變化其實是由兩個關鍵因素驅動的：偏好調整和神經動力學地形。偏好調整是指每個神經元都有自己的選擇，有的更傾向於“選紅”，有的更喜歡“選綠”；神經動力學地形比喻整個神經活動就像一個小球在一個地形上滾動，山谷代表最終的選擇。簡單任務的“地形”陡峭，小球迅速滾入谷底，決策就快而果斷；而困難任務的“地形”平坦，小球容易左右搖擺，導致猶豫甚至出錯。

其中，每個神經元都有自己獨特的反應方式，但又都受“劇本”控制。或者説，這羣“演員”各自的表演模式和戲份皆不相同，卻都在推動同一個劇情發展。最終，大腦進入了一個穩定的決策狀態。

這一發現不僅能幫助人們更好地理解大腦如何作決定，還可能為治療精神分裂症、雙相情感障礙等影響決策能力的疾病提供新思路。未來，科學家計劃進一步探索不同類型神經元之間的連接方式，以及它們在決策“舞台”上具體扮演的角色。