精确定位大脑中动机的所在并非易事，但中国的一个研究团队可能做到了这一点。该团队从小鼠的大脑中分离出一小组神经元，这些神经元在持久行为中起着关键作用，这一研究结果发表在今天的《科学》杂志上。这少数大脑细胞被称为背内侧前额叶皮层（dmPFC），它位于学习适当社会行为的区域中。当研究小组使用光线激活这些神经元时，dmPFC会激励小鼠在之前缺乏获胜意愿的比赛中获胜。换句话说，“这可能为人们所说的‘毅力’提供新的生物学基础，”浙江大学的神经科学家胡海岚（Hailan Hu）说，她领导了这项研究。
就这些小鼠而言，“毅力”需要打破等级制度。胡海岚解释说，生活在一起的雄性小鼠会建立并维持社会等级。为了弄清楚哪些小鼠占优势，她和她的同事一次将两只小鼠分别从两端放入一个狭窄的管子中。为了出去，一只动物（等级较低的个体）必须后退，而另一只等级较高的个体必须向前推。荷兰神经科学研究所的神经学家赫尔穆特·凯塞尔斯（Helmut Kessels）表示，大多数对小鼠社会等级的研究都集中在更具攻击性的行为上，例如雄性小鼠如何欺负新加入笼子的成员，他没有参与这项研究。“在这种情况下，只是笼子里的四只小鼠和平相处，”他说，这有助于加强该团队的论点，即他们评估的是动机，而不是敌意。
在之前的一项研究中，胡海岚的研究小组使用破坏神经元的分子来证明了dmPFC活动与小鼠在管状任务中选择屈服还是反抗笼子同伴之间的关系。但是，他们用来改变dmPFC活动水平的技术需要12到24小时才能起作用。“对于我们来说，要看到非常直接的因果关系是相对缓慢的，”胡海岚说。这一次，她和她的团队希望对大脑区域进行更精确、更即时的控制。因此，他们将一种病毒插入dmPFC，该病毒表达一种光敏蛋白，以及一根光纤电缆。当研究小组通过导线脉冲激光时，它会立即调节蛋白质的表达，将神经元“打开”或“关闭”。经过治疗的小鼠中，有80%到90%的前额叶皮层被“打开”后，会将之前屈服的对手推出。
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当小鼠在没有任何大脑干预的情况下被放置在管状室中时，那些在前一天多次表现出支配地位的小鼠保持了它们的排名。研究小组怀疑小鼠经历了一种神经回路锻炼——反复获胜使它们对获胜的渴望持续下去。早先的一项研究确定了丘脑（一个中继来自肌肉和感官的传入信号的大脑区域）与dmPFC之间的联系，以及这个神经回路在改变小鼠对抗欲望方面所起的作用。考虑到这一点，胡海岚和她的团队专注于丘脑与dmPFC相遇的区域。果然，激活这种联系激发了同样的获胜欲望。凯塞尔斯说，这项研究真正突出的地方在于这个细节——显示出这个大脑回路可以适应获胜。
小鼠在记分牌上的位置变化并不是因为它们变得更大或更强壮——研究人员将体型相似的小鼠配对，并测量到比赛后睾丸激素水平没有变化。胡海岚表示，改变后的小鼠也没有在新的小鼠进入笼子时捍卫自己的领地并进行攻击，就像它们的攻击性水平升高时一样。适应了获胜的小鼠也在管状室外表现出了它们的技能。当研究小组将笼子里的同伴暴露在有温暖角落的冰冷地板上时，也出现了同样的社会攀升现象。新近占据主导地位的小鼠在热角落里花费的时间比它们等级较低时更多，即使它们的dmPFC不再受到胡海岚及其团队的人工激活。这些发现表明，这些实验确实在测试小鼠的获胜欲望。
胡海岚说，“驱动力”或“毅力”之类的词听起来像是非常人类的品质，但她认为这些术语可以合理地将小鼠行为的转变转化为人类可以识别的东西。凯塞尔斯用另一种方式表达了这种现象：他说，获胜小鼠的神经元已经适应了胜利，因此它们学会了期待胜利。胡海岚指出，这种训练有素的期待可能会帮助运动员或任何参加比赛的人。她说，如果你首先面对多个你可以轻易击败的对手，你可能会在心理上为再次获胜做好准备，即使是面对更具挑战性的竞争对手。