A single cooperative experience increases corticolimbic synaptic density and prosocial behavior
这项研究表明，大鼠仅一次 90 分钟的合作体验就能增强皮层边缘区域的突触前密度并增加亲社会行为，揭示了合作作为一种塑造性体验，在结构和功能上重塑了社交大脑。
原始论文采用 CC BY 4.0 许可（https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/）。 这是一篇未经同行评审的预印本的AI生成解释。这不是医疗建议。请勿根据此内容做出健康决定。 阅读完整免责声明
合作通常被视为我们拥有一种技能，一种通过共同努力实现单凭自身无法达到的目标来应对世界的方式。在动物界，这种与伙伴协调行动的能力对于生存至关重要，然而科学家们长期以来一直难以理解大脑是如何学习做到这一点的。以往的大多数研究都将合作视为一种最终结果，即在大脑完成工作后自然发生的行为。但如果合作的行为本身就会改变大脑呢？如果与另一个生物共同工作的经历会重塑调节社会行为的神经回路，使动物在未来更有可能帮助他人呢？这个问题处于神经科学和社会行为的交汇点，探讨的是社会大脑是一个固定的机器，还是一个可以被经验重新布线的灵活系统。
为了研究这一点，耶鲁大学的研究人员开发了一种观察大鼠学习如何协作的新方法。他们建造了一个大型开放式竞技场，让两只大鼠可以自由移动并互相看见，而不是像大多数实验那样被墙壁隔开。研究人员训练大鼠通过按压杠杆来获取食物，但其中有一个转折：为了获得奖励，两只大鼠必须在极短的时间内先后按下各自的杠杆。仅仅由一只大鼠行动是不够的；它们必须协调动作，等待另一方做好准备。研究人员发现，大鼠很快学会了这项任务，但它们的成功很大程度上取决于伙伴是谁。当与熟悉的笼友配对时，大鼠能够轻松合作。而当与陌生人配对时，即使对方也了解这项任务，它们也会感到困难。看到伙伴的能力也至关重要；当障碍物阻挡了视线时，合作程度显著下降。这表明大鼠不仅仅是在对灯光或声音等机械信号做出反应，而是在积极利用社会信息——如注视、接近程度和熟悉度——来把握行动的时机。
在大鼠协作的同时，研究人员窥视了它们的大脑内部，以观察发生了什么。他们专注于连接前扣带皮层（该区域有助于决策）与两个不同情绪中心（基底侧杏仁核和前岛叶）的两条特定路径。他们发现，这两条路径在合作过程中表现出截然相反的作用。当大鼠与熟悉的伙伴合作时，连接到杏仁核的通路活跃起来，发出信号，表明大脑正在将这个特定的伙伴标记为重要且具有奖励性的。与此同时，连接到前岛叶的通路则变得沉寂。这种对岛叶的抑制作用无论伙伴是熟悉的还是陌生的都会发生，这表明它是一种通用的信号，允许大鼠在参与共同任务时不会被恐惧或回避所分心。大脑本质上是在调高伙伴价值的“音量”，同时调低回避社会风险的默认冲动“音量”。
最令人惊讶的发现出现在大鼠完成九十分钟的合作环节之后。研究人员等待了一天，然后再次扫描了大鼠的大脑。他们发现，这一次成功的合作经历在物理层面改变了大脑。在杏合并岛叶中，突触连接（即脑细胞之间进行通信的微小接点）的密度增加了。这并非暂时的活动转变，而是一种结构性的变化，标志着大脑已经构建了新的硬件来支持这种社会行为。为了测试这种变化是否具有意义，研究人员将大鼠置于一个新的情境中：面对一只处于困境中的陌生动物，那是一只被困住且无法移动的动物。那些刚刚经历过成功协作环节的大鼠，比那些没有进行过协作的大鼠，更有可能去靠近并与这只处于困境中的陌生动物互动。它们在训练期间合作得越好，之后就越倾向于帮助那个陌生个体。
这项研究表明，合作不仅是我们执行的一种行为，更是一种能主动改造大脑的经历。它表明，短暂的成功社会协调可以在大脑的情绪中心留下持久的物理痕迹，使动物对他人的需求做出更多反应。研究指出，大脑不仅存储社会互动的记忆，还利用这些互动来构建新的路径，以增强未来的亲社会行为。通过证明协作行为可以增加大脑的同理心和连接能力，这些发现为社会经验如何塑造我们提供了新的视角，暗示协作这一行为本身可能就是强化社会大脑的一种强大方式。
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