人类和许多其他动物生活在社会中。从根本上说，社会互动要求个人将他人识别为属于自己的同类。这通常在几分之一秒内发生，通常是本能的。然而，揭示这种行为背后的神经元回路绝非易事。
“研究社会互动存在一个内在的挑战：对于我们作为观察者来说，行动和反应在动物行为和神经元水平上都是混合在一起的，”马克斯普朗克生物智能研究所 Herwig Baier 部门的项目负责人 Johannes Larsch 解释说.“这是因为参与这些互动的个人相互影响。两者同时是社会信号的发送者和接收者。研究视觉系统及其相关大脑区域的作用特别困难。”
尽管如此，Johannes Larsch 的团队还是找到了一种方法来阐明视觉系统在社交互动中的重要性。科学家们为斑马鱼幼虫开发了一种模拟同种动物的实验性虚拟现实装置。所需要的只是屏幕上的一个投影点，它——这很重要——以斑马鱼游泳的刻板运动模式在显示器上移动。动物无法抗拒这种暗示：它们跟随它数小时，显然将移动的点与真正的同类混淆了。因此，研究人员发现了一种明确的视觉刺激，可以触发浅滩行为。
该团队现在可以研究刺激的神经元处理。为此，他们扩展了虚拟现实设置，使他们能够同时测量鱼脑中的活动。实验表明，一个移动的点会激活一个被称为丘脑的大脑区域中的一组特定神经元。当另一只斑马鱼幼虫在附近游泳时，丘脑的同一区域会被激活。
“丘脑是大脑的感觉控制中心，它整合和传递感觉输入，”Johannes Larsch 解释说。感觉信息在到达丘脑的过程中被处理，首先在视网膜中，然后在顶盖中，顶盖是脊椎动物大脑的主要视觉中心。当信息到达丘脑时，它已经被过滤了社会线索，例如潜在同种的生涩动作。
研究人员在该区域发现的神经细胞将斑马鱼的视觉系统与其他在社交行为中活跃的大脑区域连接起来。“我们已经知道这些其他大脑区域在控制社会行为中发挥作用。然而，激活它们的视觉刺激是未知的。我们的工作填补了这一知识空白，并揭示了传递信号的神经元通路，”拉施说。
当研究人员专门阻断这些细胞的功能时，证实了新发现的神经元的重要性。斑马鱼幼虫对同种动物和移动点失去了兴趣，几乎不再跟随它们。
“因此，我们发现的神经元调节了斑马鱼的社交方式和隶属关系，”研究生和发表在《自然》杂志上的这项研究的主要作者约翰内斯·卡佩尔说。“人类也拥有丘脑，许多神经元过程在进化过程中得到了保留。当我们感知面部运动或身体运动时，我们也有活跃的大脑区域，但尚未探索这些区域对社会行为的重要性。”
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