記者17日從中國科學院腦科學與智能技術卓越創新中心獲悉，該中心的王佐仁研究組的最新研究發現：進化程度越高的物種，合作能力越強。相關研究論文《哺乳動物合作行為的演化及其神經表征》于北京時間16日23時在線發表于Cell Reports(《細胞報告》)期刊。
合作行為在自然界中非常普遍，它對動物的生存和人類社會的發展至關重要。研究合作的演化及其背后的生物學機制，對于理解現代社會的形成具有重要意義。然而合作行為是如何發生的，我們仍然不是很清楚。
王佐仁研究團隊首先建立了一個能夠自動檢測和評估合作行為的范式，并且讓這個范式具有普適性。在這個范式中，兩只動物需要在設定的時間窗口(3秒，2秒，1秒或者0.5秒)內，去碰觸鼻子，以獲得獎勵。結果發現，經過一段時間的訓練，不管是兩只大鼠的合作，還是三只大鼠的合作，都能成功。研究人員還發現，在這個過程中，動物之間的社會交流非常重要，尤其是在合作建立初期時。
在建立了這樣的范式后，該研究團隊利用已有的模式動物資源，包括小鼠、大鼠和樹鼩，比較它們在合作任務中的表現。結果發現，在最難的測試條件下(時間窗為0.5秒)，樹鼩的合作成功率最高，但是碰鼻次數卻比大鼠要少，顯示了樹鼩采取了更有效率的方法來實現合作。在三種模式動物中，小鼠的表現最差，在三個階段的合作成功率都是最低的。這些結果提示，這三個物種的合作能力與它們在進化樹上的層級一致。也就是：隨著進化上越來越靠近人類，它們的合作能力越來越強。
該研究建立了一個定量評估合作行為的范式，發現了社會交流對于合作行為有重要作用。此外，該研究發現小鼠、大鼠和樹鼩的合作能力與它們在進化樹上的層級一致，這為哺乳合作能力與進化的關系提供了新的證據。更重要的是，研究人員發現與合作相關的信號和與獎勵相關的信號，在大腦中的神經表征不同，也就是說，除了物質獎勵，大腦內還存在其它促進合作的因素。該工作對理解“合作的驅動力”的神經機制提供了新的實驗證據。此外，一些精神障礙類患者缺乏與他人合作的能力，因此，在此項工作上發展定量檢測合作行為的范式以及一些相關的神經表征，有助于相關疾病的診斷和治療。
該研究在中國科學院腦科學與智能技術卓越創新中心的王佐仁研究員和楊天明研究員的指導下，主要由博士研究生蔣夢萍、王淼垚鑫(共同第一作者)和石倩倩(共同第一作者)完成。(記者鄭瑩瑩)
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