如果你在聚会上伸手去拿最后一块比萨，同时看到另一只手伸手去拿，你的下一步行动可能取决于你的感受以及这只手属于谁。你的小妹妹——你可以去拿披萨。你的老板——你可能更有可能退后一步，放弃那份工作。但如果你饿了，感觉特别自信，你可能会去。
现在，索尔克的研究人员已经深入了解哺乳动物大脑如何编码社会等级并利用这些信息来塑造行为——例如是否为最后一块披萨而战。研究小组发现，在参加比赛的老鼠中，大脑活动的模式因对方动物的社会等级而异。此外，科学家们可以使用大脑读数来准确预测哪种动物会赢得食物奖励——胜利者并不总是在社会上更具主导地位的动物，而是更倾向于“获胜心态”的动物。该研究结果于2022 年 3 月 16 日发表在《自然》杂志上。
“大多数社会物种将自己组织成指导每个人行为的等级制度，”资深作者、索尔克系统神经生物学实验室教授和霍华德休斯医学研究所研究员 Kay Tye 说。“了解大脑如何调节这一点可能有助于我们了解社会等级、孤立和精神疾病之间的相互作用，例如抑郁、焦虑甚至药物滥用。”
研究人员已经知道，称为内侧前额叶皮层(mPFC)的大脑区域负责代表哺乳动物的社会等级。小鼠 mPFC 的改变会改变动物的支配行为。但目前尚不清楚 mPFC 如何表示这些信息以及哪些神经元(如果有)参与改变支配行为。
在这项新研究中，Tye 和她的团队让四只老鼠一组共享一个笼子，让社会等级自然发展——一些动物变得更占主导地位，而另一些则变得更从属。然后，研究人员选择了成对的同居小鼠，以“循环赛”的比赛形式竞争食物奖励。
为了捕捉动物的大脑活动，以及它们在比赛中难以测量的轻微行为差异，研究人员率先推出了几项新技术。他们使用新的无线设备记录自由漫游动物的大脑活动，并开发了一种多动物人工智能跟踪工具，以跟踪小鼠随时间的运动，即使两只动物看起来相同。最后，他们转向新的建模方法来分析数据。
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