我们所做的一些事情看起来几乎是自动的，比如在感到饥饿时打开冰箱或在温度升高时打开空调。尽管这样的决定似乎不需要太多思考，但它们实际上是由数百万个神经元和几个大脑区域之间的大量相互作用产生的——一个如此复杂的动态系统，以至于科学家们无法全面、实时地观察它，甚至在简单的生物体中。
一个例外是斑马鱼，它的决策过程现在越来越清晰。在Cell上发表的工作中，研究人员能够追踪斑马鱼幼虫整个大脑中每个神经元的活动，并重建神经元事件的展开，因为动物在行为实验中反复做出“左或右”选择。
由此产生的决策过程中的逐帧视图非常详细，以至于在鱼做出反应前 10 秒，研究人员可以预测它们的下一步行动是什么以及何时执行。
做出决定后
了解大脑如何做出决定涉及跟踪多个大脑区域的神经元如何反应和合作——需要明确的是，这绝不是微不足道的。科学家们长期以来一直在两种选择之间徘徊：他们要么密切观察神经元子集的放电，这限制了他们对整个画面的看法，要么观察整个大脑活动，同时对多次试验的数据进行平均以减少噪音。然而，平均会导致一些细节的丢失。
“我们想了解决策是如何在逐个试验的基础上展开的，”神经技术和生物物理学实验室负责人 Alipasha Vaziri 说。为此，该团队将先进的统计方法与他们最近开发的成像技术光场显微镜相结合，可以同时跟踪斑马鱼幼虫大脑中每个神经元的活动。
但在对鱼进行实验之前，科学家们必须教给它们一种新的行为，这种行为不仅是反射性的，而且是目标导向的。
从鱼类的角度来看，目标是缓解高温。研究人员使用激光稍微加热了鱼周围的水，只有当鱼向右移动尾巴时才关闭激光。大约重复 15 次后，这条鱼掌握了窍门：它们会在激光亮起约 20 秒后对周围变暖的环境做出反应。大约 80% 的时间里，鱼都记得将尾巴朝正确的方向翻转。(为了避免任何方向偏差，还通过教鱼将尾巴转向左侧来重复整个实验。)
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