科技日報記者 張夢然

你有沒有想過，為什么兩個司機看到同樣的擁堵路況，一個猛踩油門沖進去，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，并不是突然冒出來的，它就像一場精密排演的舞臺劇，有統(tǒng)一的“劇本”，由數(shù)十億個腦細胞“演員”共同演繹完成。

一項最近發(fā)表在《自然》雜志上的研究，揭開了統(tǒng)一“劇本”的神秘面紗。來自美國普林斯頓大學(xué)、冷泉港實驗室、斯坦福大學(xué)和波士頓大學(xué)的科學(xué)家們，首次揭示了大腦是如何通過一群看似混亂、實則有序的神經(jīng)元活動，最終作出統(tǒng)一決策的。

大腦有大約860億個神經(jīng)元，它們每一個都是小小“主演”。在面對復(fù)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(jīng)元并不會立刻達成一致。相反，它們會各自發(fā)出不同的信號，仿佛要進行一場亂了套的演出。

但新研究發(fā)現(xiàn)，盡管每個神經(jīng)元看起來在“各演各的”，其實卻都遵循著同一個“大腦劇本”——一個隱藏在背后、引導(dǎo)所有神經(jīng)元走向同一結(jié)果的“潛在劇情”。

為了理解這種機制，科學(xué)家設(shè)計了一個實驗：訓(xùn)練恒河猴判斷屏幕上哪種顏色（紅色或綠色）占主導(dǎo)地位。當(dāng)猴子思考時，科學(xué)家記錄下了它們大腦中相關(guān)區(qū)域的神經(jīng)活動。

結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在相同任務(wù)中，不同神經(jīng)元的反應(yīng)確實千差萬別——這曾讓人誤以為大腦的決策過程極其復(fù)雜、難以預(yù)測。但這些變化其實是由兩個關(guān)鍵因素驅(qū)動的：偏好調(diào)整和神經(jīng)動力學(xué)地形。偏好調(diào)整是指每個神經(jīng)元都有自己的選擇，有的更傾向于“選紅”，有的更喜歡“選綠”；神經(jīng)動力學(xué)地形比喻整個神經(jīng)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(wù)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(wù)的“地形”平坦，小球容易左右搖擺，導(dǎo)致猶豫甚至出錯。

其中，每個神經(jīng)元都有自己獨特的反應(yīng)方式，但又都受“劇本”控制。或者說，這群“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(fā)展。最終，大腦進入了一個穩(wěn)定的決策狀態(tài)。

這一發(fā)現(xiàn)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癥、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(xué)家計劃進一步探索不同類型神經(jīng)元之間的連接方式，以及它們在決策“舞臺”上具體扮演的角色。