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撰文丨王聪

编辑丨王多鱼

排版丨水成文

努力总是要付出“代价”,但很多时候,人们并没有因为这个代价的存在而选择“躺平”,实际上,我们总是更珍惜自己通过努力获得的东西,努力完成的挑战也让人更有成就感。而这背后的神经学机制是什么,一直有待探索。

2026 年 1 月 28 日,斯坦福大学的研究人员在国际顶尖学术期刊Nature上发表了题为:Cholinergic modulation of dopamine release drives effortful behaviour 的研究论文。

这项开创性研究阐明了伏隔核(NAc)中的乙酰胆碱(ACh)和多巴胺(DA)释放之间的复杂相互作用,揭示了支撑努力行为的一个关键机制——当付出更多努力时,乙酰胆碱通过局部调控多巴胺释放放大奖赏信号

这项研究解释了为什么我们会对努力获得的东西格外珍惜,也提示了我们,努力不仅塑造成果,也改变了我们体验奖励的方式——这是进化赋予我们的精美机制,确保我们在面对挑战时不会轻言放弃。这些发现也为我们理解行为动机以及治疗动机障碍(例如抑郁症)和成瘾行为开辟了新道路。

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努力的价值悖论

努力是需要付出代价的,如果有的选,我们往往会避免努力、选择躺平。但在很多时候,努力也会为随之而来的回报增加价值

实际上,从蚂蚁到人类,动物界普遍存在一个有趣的现象——个体往往更偏好需要付出更多努力才能获得的奖励。这种看似反直觉的过程,可能在资源匮乏环境中促进奖赏的追求,从而增强进化适应性。

尽管这种行为效应普遍存在,但其背后的的神经机制我们仍知之甚少。在这项新研究中,研究团队首次揭示了努力如何通过胆碱能调控多巴胺释放,来驱动努力行为

努力触发更强烈的多巴胺释放

研究团队设计了一个巧妙的行为任务,让小鼠通过不同次数的鼻触来获得相同的奖励(蔗糖或脑刺激奖励)。任务要求从低努力(FR1,只需 1 次鼻触即可获得奖励)到高努力(FR46,需要 46 次鼻触才能获得奖励)不等。

伏隔核(NAc)是大脑深处基底前脑中的一个关键结构,主要位于纹状体的腹侧部分。它被认为是大脑奖赏回路的核心枢纽,在动机、奖赏、强化学习和成瘾等过程中扮演着核心角色。

当小鼠为获得奖励而付出努力时,研究团队实时记录了它们伏隔核(大脑的奖赏中心)中的多巴胺释放情况。结果令人惊讶——对于相同的奖励,在高努力条件下会引发更强烈的多巴胺释放。

关键发现:局部对话胜过远程指挥

传统观点认为,多巴胺释放主要由中脑多巴胺神经元的活动驱动。但这项研究发现了一个更为精细的机制:努力对多巴胺释放的调控主要发生在局部,而非依赖于细胞体的活动。

当研究团队抑制了产生多巴胺的神经元活动时,努力对多巴胺释放的增强效应依然存在。这表明,有一种局部机制在独立地放大奖赏信号。

乙酰胆碱:努力背后的“隐形导演”

进一步实验发现,乙酰胆碱(胆碱能神经递质)是这一过程的关键。在高努力条件下,奖励交付会迅速引发伏隔核中的乙酰胆碱释放。这些乙酰胆碱随后与多巴胺轴突末梢上的尼古丁受体结合,在奖励交付时增强多巴胺的释放。

这种机制如何影响实际行为呢?当研究团队使用尼古丁受体拮抗剂阻断伏隔核中的尼古丁信号转导时,发现小鼠在高努力条件下的多巴胺释放减少(即获得的奖励减少),从而损害了努力行为,但在低努力条件下没有影响。这表明,乙酰胆碱-多巴胺的相互作用确实是努力行为背后的驱动力量。

意义深远:从进化到疾病治疗

这项研究不仅解释了为什么我们更重视自己通过努力获得的东西,还可能对理解成瘾机制具有重要意义,研究团队指出,这种机制依赖于与成瘾相同的受体——尼古丁受体,未来关于成瘾的机制模型可能需要考虑局部乙酰胆碱-多巴胺相互作用。

此外,这项研究还解决了一个长期争议:关于乙酰胆碱是否能直接通过多巴胺轴突触发多巴胺释放的争论。之前的研究未能观察到这种调控作用,可能因为没有考虑到高努力情境,只有在调控努力要求时,才能够揭示乙酰胆碱对多巴胺释放的功能性相关影响。

总的来说,该研究揭示了一种至关重要的胆碱能门控机制,该机制能根据努力需求按比例释放多巴胺,从而维持努力行为。该研究对于伏隔核中乙酰胆碱和多巴胺之间的时间和因果相互作用的详细描述,不仅加深了对动机回路的基本理解,而且有可能为动机障碍(例如抑郁症)的和成瘾行为的创新疗法开辟道路。这项开创性的工作预示着神经调控研究的新时代,强调了神经递质在协调行为时的动态相互作用,而非孤立的作用。

论文链接

https://www.nature.com/articles/s41586-025-10046-6

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