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動物在群體內的行為，通常受到社會、經濟、環境之間複雜的交互作用所影響，而這些因素也影響了個體在群體中競爭成功的能力。然而，影響社會群體中個人行為的細胞機制，至今仍為未解之謎。最近一項由美國麻省總醫院（Massachusetts General Hospital）神經外科腫瘤學家威廉斯（Ziv M. Williams）領導的團隊發現，大腦中有一群神經元在個體間的競爭性互動方面發揮了關鍵作用，該篇研究於今（2022）年發表於《自然》（Nature）期刊。

由於小鼠習慣群居並集體覓食，這種行為將形成穩定的社會層級結構。利用上述習性，研究團隊建立了小鼠群體覓食任務的行為實驗：在同一窩老鼠中選擇七隻老鼠群居，而後每次任意選擇四隻小鼠，讓他們在固定區域內競爭食物，並記錄每次實驗中，各小鼠在群體中所處的社會層級；此外，研究團隊同時利用微型無線多電極微陣列（wireless multi-electrode microarray）記錄單一神經元的活性，試圖探討驅動老鼠競爭行為的神經細胞。

研究結果顯示，前扣帶迴皮質（anterior cingulate cortex, ACC）中的神經元不僅反映了動物在群體中的相對排名，以及動物過去在環境中獲得的報償，更預測著動物未來在群體中的競爭成功率。ACC內的神經元能結合生態或環境訊息，進一步影響動物的行為。當老鼠與更具優勢的同伴競爭時，若增加ACC神經元的活性，將使小鼠的競爭成功率增加；然而，當小鼠與群體中較弱勢的同伴相互競爭時，若抑制ACC的神經活性，將降低小鼠的競爭成功率。這項實驗結果暗示，當動物與其他個體競爭時，ACC神經細胞會基於個體和誰互動，選擇性地驅動個體付出努力的程度。

在群體生活中，決定需要分配多少力量與他人進行競爭相當重要，這件事取決於個人如何將可用資源、其他成員的社會層級和行為訊息進行整合，並達到利益最大化的能力有關。

研究團隊認為，競爭成功不僅僅代表動物身體健康，或擁有較佳運動能力而已，而是一項受到神經訊號強烈影響的結果。這些神經訊號反映了個體身處的社會、經濟、環境因素，且對於群體行為和個人成功競爭的能力扮演著重要的角色。此項研究結果不僅解密了人類複雜的互動行為，也可能有助於我們了解一些與社交行為改變有關的疾病，如自閉症類群障礙（autistic spectrum disorder）和思覺失調症（schizophrenia）等神經認知疾病。

（123RF）

新聞來源
1. Li, S. W. et al. Frontal neurons driving competitive behaviour and ecology of social groups, Nature, Vol. 603, pages 661-666, 2022.
2. Scientists identify neurons in the brain that drive competition and social behavior within groups. ScienceDaily, 2022/03/16.