科学好故事｜窥探大脑内部：我们是如何产生情绪和欲望的(5)

即使在执行任务时，这只小鼠的大部分大脑活动都只是为了抽动它的胡须
目前，神经科学家不断发现在大脑不同区域具有持续活动的其他神经元组。瑞士巴塞尔弗里德里希·米舍尔生物医学研究所的安德里亚斯·吕蒂（Andreas Luthi）和巴塞尔大学的扬·格伦德曼（Jan Grundemann）使用钙成像技术研究了小鼠的杏仁核。杏仁核是调节一系列情绪和行为的中心。研究小组发现，当小鼠在两种截然不同的行为——探索环境和表现出防御行为（如僵住不动）——之间切换时，两组不同的神经元会表现出持续但相反的活跃状态。
格伦德曼承认，杏仁核细胞不太可能独立工作，大脑各个区域的细胞都参与并维持了探索或防御状态。他说：“我确信这只是更大的大脑网络中的一个节点。”
整体图景
在许多研究人员在特定的大脑区域寻找持续活跃的神经元的时候，詹妮弗·李和罗布森偶然间发现了斑马鱼幼体大脑中同样持续活跃的神经元。去年9月，这两位研究者移居德国，在位于图宾根的马克斯·普朗克生物控制学研究所共同运营一个实验室。
他们研究的斑马鱼幼体还没有果蝇复杂，只有大约8万个脑细胞。这些小鱼是透明的，因此它们几乎所有神经元的活动都可以同时通过钙成像来监测。
两位研究者开发了一种方法，可以同时跟踪幼鱼在培养皿中自由游动时的运动和神经活动。他们在成像平台上部署了荧光显微镜跟踪系统，使幼体保持在恒定视野内，并捕捉每一个神经元在幼体移动时的每一次闪光。该系统还对幼体进行拍摄——通常拍摄时长为90分钟，生成4.5TB的数据——使实验者能够逐秒地将它们的运动与神经元活跃程度结合起来。
鱼类幼体可能没有小鼠、甚至果蝇那样丰富的大脑内部状态，但它们在一生中至少会表现出一种稳定的行为选择：是“在局部猎食”，还是“游到陌生的水域寻找新的食物来源”。当研究人员观察幼鱼做出选择时，他们发现了三组神经元：一组在局部捕猎时持续活跃；另一组在探索时保持活跃；第三组则在幼鱼切换状态时短暂闪现。令人惊讶的是，这些状态每隔几分钟就会自动切换一次，而饥饿似乎并没有对此产生影响。“就像我们自己的睡眠-觉醒状态会自动切换一样，只不过这种切换的时间尺度要短得多，”罗布森说道。