动机的秘密——神经回路如何驱使饥饿的人达到最佳表现

成功不是偶然的:要达到你的目标，你需要毅力。但是动力来自哪里呢?由慕尼黑工业大学(TUM)的科学家领导的一个国际研究团队现在已经确定了果蝇大脑中的神经回路，该回路使它们在寻找食物时表现最佳。

醋或水果的气味会让果蝇走得更快。为了拿到食物，它们跑到筋疲力尽。但是，尽管他们做出了努力，他们还是没有更接近他们的目标:在慕尼黑工业大学生命科学学院魏亨斯蒂芬实验室的设置中，小苍蝇的上半身是固定的，苍蝇在奔跑，哪里也去不了。

随着他们腿的运动，他们正在转动一个漂浮在气垫上的球。这种转弯速度向神经生物学家伊洛娜·c·格伦沃尔德·卡多教授展示了果蝇在寻找食物时付出了多少努力。

“我们的实验表明，饥饿的个体不断提高他们的表现——他们每分钟跑9米。吃饱了的果蝇放弃得更快，”研究人员报告说。“这证明，即使是简单的生物也表现出耐力和毅力——到目前为止，这些品质被认为是人类和其他高等生物所独有的。”

神经回路控制着毅力

格伦沃尔德·卡多与慕尼黑工业大学计算神经科学教授、法兰克福马克斯·普朗克大脑研究所的小组组长Julijana Gjorgjieva以及一个国际和跨学科的研究团队一起，现在已经确定了小苍蝇大脑中控制这种毅力的神经回路。

研究人员调查果蝇的动机并非巧合。“这些苍蝇的大脑神经细胞比人类大脑少一百万倍。这使得我们更容易了解单个神经元的功能和方式，”教授解释道。“通过这种方式，我们能够理解神经回路的原理，这些原理也是复杂大脑功能的基础。”

神经元的力量

为了确定负责动机的神经回路，研究小组使用了各种技术:首先，a数学模型它模拟了外部和内部刺激的相互作用，例如醋的气味和饥饿。

下一步，TUM的神经科学家与美国和英国的同事合作，确定了果蝇大脑的兴趣网络。这是在电子显微镜、体内成像和行为实验的帮助下实现的。

结果是:神经回路感兴趣的是位于苍蝇大脑的学习和记忆中心。它由两种神经递质控制多巴胺还有与人类有关的章鱼胺去甲肾上腺素．多巴胺增加回路的活动，即增加动机;章鱼胺降低了努力的意愿。

“因为这些神经递质与之对应电路同样存在于哺乳动物的大脑中，我们假设类似的机制决定是继续还是停止，”神经生物学家总结道。从长远来看，研究人员希望他们的发现将有助于理解为什么神经元和信使物质在大脑中的相互作用大脑例如，在成瘾中，失去控制。