学车后，老鼠爱上开车，整个鼠都更放松了！科学家：向老鼠学习

撰文 | Cloud

审校 | 阿娴

在2020年的夏天，地球上的大部人类都处在一个比较孤立的状态，很多科学实验也被迫中断，实验室里的老鼠也好些天没见到人影。

有一天早上，当行为神经学家凯利·兰伯特（Kelly Lambert）走进实验室，她注意到一个不寻常的地方——在见到她时，3只老鼠急切地跑到笼子的一侧，然后跳来跳去。老鼠们的这个表现，甚至让凯利想到了她家狗在听到要不要出门时的画面。

这种老鼠是隆-埃文斯大鼠（Long–Evans rat），通常有黑白色的毛发，性格温顺，常被用于神经科学、行为学等研究领域。图源：Kelly Lambert

这几只老鼠之前都上过凯利创办的“老鼠驾校”——在美国里士满大学的老鼠实验室里，它们接受过驾驶小车的训练。而这次重逢，凯利隐约感觉到老鼠们身上有一些积极的东西，类似于兴奋或者充满期待的情绪。

期待开车的老鼠，图源：Kelly Lambert

而随后关于老鼠积极情绪的研究也在提醒人们，在这个充满不确定性、追求即时满足的世界，要有规划、有积极的期待，以及别忘了去享受过程。

教老鼠开车

凯利的工作主要是研究大脑 。几年前，一位同事突然问她能不能教老鼠开车。她笑了，觉得开车不是老鼠的自然行为，因为她当时对研究自然行为比较感兴趣。后来她突然想到——我们人类的祖先以前也不会开车啊。于是，老鼠开车的画面开始在她的脑海里挥之不去。

人类的演化不是为了开车，但我们的祖先拥有灵活的大脑，这让他们能够不断地获取新技能。而老鼠也类似。凯利表示，和人类相比，老鼠的大脑小得多，但总的来说，它们的大脑和我们的大脑有许多相同的部分，有一样的神经化学物质。

教老鼠开车是一个讲究循序渐进的过程。最初，它们先学习基本动作。当老鼠上车、向前行驶、转向时，它们就会得到最喜欢的零食，一块五颜六色的谷物甜麦圈。在接下来的训练中，这些简单动作会演变成更复杂的行为，例如开着小车驶向特定的目的地。

这些五颜六色的谷物圈是老鼠学车时会获得的奖励，图源：Evan-Amos

这些老鼠拥有灵活的手指，抓握力很强，并且还有非常灵敏的嗅觉，以及很强的适应性。经过反复试验，老鼠可以通过抓住一根像油门一样的小线，从而驾驶小车前进。并且在不久之后，它们就能以惊人的精确度驾驶小车，到达目的地领取甜麦圈。后来，经过研究机器人的团队改进升级后，电动小车变得更适合老鼠驾驶。

老鼠的新车，原来驱动小车的金属小线改成了操作杆，图源：University of Richmond

实验结果显示，和饲养在标准笼子中的老鼠相比，饲养在丰富环境（里面有玩具、大空间和同伴）中的老鼠能更快地学会开车。

这样的结果其实符合凯利团队的预期，比较出乎意料的是，大家发现老鼠对开车训练有强烈的积极性！研究人员还没有把小车放在轨道上，车里的老鼠就急不可耐地按下操作杆，车轮立刻在空中滚动起来。

它们一副非常期待自驾游的样子，不禁让研究团队推测，除了好吃的甜麦圈，期待本身或许就像食物奖励一样，也是一种积极的体验。

更丰富的生活环境让老鼠们有更好的神经可塑性（neuroplasticity），图源：University of Richmond

让老鼠先等一等

随后，凯利和同事又设计了一个实验。这一次，老鼠要学习等待奖励。它们得在乐高积木被放入笼子后等待15分钟，然后才能获得甜麦圈。此外，它们还必须在运输笼中等待几分钟，才能进入老鼠游乐园里玩耍。

与此同时，对照组中的老鼠则会立即获得奖励。经过大约一个月的训练后，老鼠会接受不同的测试。实验结果显示，当老鼠被要求等待奖励时，它们身上出现了从悲观认知风格转变为乐观认知风格的迹象。此外，它们在认知任务上的表现也更好，在解决问题的策略上也更大胆。

对此，研究人员认为，经历体验可以像药物一样改变大脑的化学反应。

老鼠需要等待才能吃零食，图源：Kelly Lambert

老鼠的尾巴，情绪的表达

在进行等待实验的那段时间，有一天，凯利的一个学生注意到另一个奇怪的地方：在被训练去期待积极体验的那组老鼠中，有一只老鼠的尾巴直直地翘着，尾巴末端则有一个弯，整个尾巴就像一把长柄伞的把手。

大家就去翻看视频记录，发现和未经训练的老鼠相比，经过训练以期待积极体验的老鼠更有可能出现类似伞柄的尾巴。

老鼠的尾巴像长柄伞的把手，图源：Kelly Lambert

凯利和老鼠打交道已有几十年，但过去从未留意到这个情况，于是她在社交媒体上发了一张照片求助。对此，神经科学家的同事们认为这是一种温和形式的斯特劳布尾巴（Straub tail），通常出现在被注射了阿片类吗啡的老鼠身上。此外，这样的尾巴也与多巴胺有关，当多巴胺被阻断时，老鼠就没有了斯特劳布尾巴。

这两类物质是大脑通路中减少疼痛和增强奖励的关键角色。老鼠尾巴的姿势也提醒研究者，情绪是通过整个身体来表达的。

老鼠：我要开车！

到此，事情还没完。凯利的团队又设计了一个实验来衡量老鼠开车的动机。这一次，老鼠有两种吃零食的方式：一种是绕远路去开车然后去吃甜麦圈，一种是步行走较短的路去吃。

结果，三只老鼠中有两只都选择了效率较低的路径，即先跑向小车，然后开车前往有奖励的目的地。这表明它们既喜欢能带来回报的目的地，也喜欢开车前往目的地的这个过程。

教老鼠开车这件事，也改变了凯利的研究重点，她从研究慢性压力改成了研究积极事件以及对积极事件的期待如何影响神经功能。她表示，虽然研究恐惧和压力很重要，但积极的经历也会以重要的方式塑造大脑。

期待开车，图源：University of Richmond

和我们一样，老鼠在无法掌控自己的生活时也会感到压力。当我们感到压力时，我们的身体会分泌一种压力激素——皮质醇。在老鼠身上，这种激素是皮质酮。这是我们面对危险时产生的一种自然防御机制，会引发典型的战斗或逃跑反应(Fight-or-flight response)。

而在老鼠开车的实验中，开车成了一个积极的体验和期待，不仅可以缓解老鼠的压力，还可以提高它们大脑改变和适应的能力。

通过测量老鼠粪便中的应激激素，研究发现学开车可以降低老鼠的压力水平，并且比起搭便车，老鼠自己开车的压力会更小，图源：Kelly Lambert

我们的压力来自不可预测性和不确定性。“当你让老鼠的世界变得不可预测时，尤其当它们是消极的、不可预测的东西时，也会让老鼠产生慢性压力。”凯利说道。而学习开车能让老鼠们有机会与周围的世界互动，重新掌握一点控制权。

同理，人类也可以做一些类似的事情，来获得一些对生活的控制感。“如果你压力太大，也许可以出去兜风，”凯利说。当然不一定是开车，也可以是去学习一门新的语言，或者学一种新的乐器之类的事。

“当你无法控制其他事情时，这是你可以控制的事情。”

参考资料：

[1] Lambert, K. (2024, November 18). I’m a neuroscientist who taught rats to drive − their joy suggests how anticipating fun can enrich human life. Retrieved from https://theconversation.com/im-a-neuroscientist-who-taught-rats-to-drive-their-joy-suggests-how-anticipating-fun-can-enrich-human-life-239029

[2] Lambert, K. (2024). I taught rats to drive, but they taught me to enjoy the ride. Washington Post. Retrieved from https://www.washingtonpost.com/science/2024/11/08/driving-rats-anticipation-learning-neuroscience

[3] Rodriguez, M. (2022). Car-driving rats could enhance understanding of human brain. CBS 6 News Richmond WTVR. Retrieved from https://www.wtvr.com/news/national/car-driving-rats-could-enhance-understanding-of-human-brain#google_vignette

[4] Lambert Behavioral Neuroscience Laboratory. (2024, November 25). Retrieved from https://www.kellylambertlab.com/research

[5] Why rats can teach us a lot about relieving stress. (2023, January 13). Retrieved from https://www.cbc.ca/documentaries/the-nature-of-things/why-rats-can-teach-us-a-lot-about-relieving-stress-1.6711679

[6] Amazing superpowers make rats absolute legends. (2023, January 13). Retrieved from https://www.cbc.ca/documentaries/the-nature-of-things/amazing-superpowers-make-rats-absolute-legends-1.6711695