前扣帶皮層(anterior cingulate, ACC)神經活性能反應出競爭行為和個體在群體中的社會地位

大多數的動物中，為了更多的資源或群體中的地位往往有需多競爭行為，然而，我們對這些行為的神經機制還有許多不了解之處。最近哈佛大學的研究員發現小鼠的競爭行為與前扣帶皮層(anterior cingulate, ACC)的神經活性有關，透過記錄部份ACC神經元的活性並加入回歸分析，他們甚至能預測出一隻老鼠在他遇到的群體內競爭過後的群體地位。

先前研究中，已經知道小鼠個體在群體中的地位與ACC有關，但對ACC內神經元是如何運作去影響競爭行為了解甚少，一般行為實驗將兩隻老鼠從兩端放入空心管，觀察哪隻老鼠將對面的同類推出管子外，比較小鼠競爭力的作法無法準確預測老鼠群中，個體在群體內的地位，因此研究人員設計了另一項實驗，將多組7隻老鼠隨機4隻放入競技場內，競技場有一個小房間只能1隻老鼠擠入並得到食物，經過多次測試後得到7之老鼠間相對地位，同時，他們也記錄ACC中1049個能分辨的神經元活性，結果發現其中208個神經元與地位有關，當老鼠在競技場中產生強勢與弱勢時，其神經活性改變，接著研究人員，用GLM (general linear model)將多組實驗結果回歸分析，能預測每隻老鼠在這7隻老鼠中地位排名，準確率94.3 ± 2.6%。

為了進一步證實那些神經元的活性與競爭行為有關，研究員將clozapine-N-oxide (CNO，一種能讓神經元興奮藥物)與沙林(一種能抑制神經元活性藥物)打入神經，他們發現在老鼠成為強勢時會活化的神經元，被抑制後其競爭行為會降低並使其群體地位降低，相反的，在老鼠成為弱勢時會被活化的神經元，被抑制後其競爭行為會增強並使其群體地位提高，很好的說明那些神經元確實與競爭行為有關。

最後研究者也提到，個體在群體中的地位與腦中的神經活性、身處周遭的環境刺激有強烈相關，一隻原本弱勢的老鼠在腦神經受到直接的活性改變後，可變得強勢。未來研究人員也希望能找出確切哪些神經是他們給予刺激，與競爭行為相關。

撰文：張誌元

文章出處：

Li, S.W., Zeliger, O., Strahs, L. et al. Frontal neurons driving competitive behaviour and ecology of social groups. Nature 603, 661–666 (2022). https://doi.org/10.1038/s41586-021-04000-5