在如今這個快節奏的時代，習慣就像生活中的無形助手，從每天早晨雷打不動的咖啡，到下班後例行的健身鍛鍊，它們讓日常運作變得高效又有序。你有沒有好奇過，這些習慣到底是如何在大腦裡生根發芽的呢？
近期，倫敦大學學院等機構的科學家們在國際頂級雜誌《Nature》上發表了一篇題為 “Dopaminergic action prediction errors serve as a value-free teaching signal” 的突破性研究報告，為我們揭開了大腦中一個全新的學習系統，這可能是我們日常習慣養成的背後推手。
多巴胺，作為大腦中舉足輕重的神經遞質，一直以來都被貼著 “獎勵和愉悅感關聯者” 的標籤。當我們收穫獎勵時，多巴胺神經元就會發出名為 “獎勵預測誤差”（RPE）的訊號，告訴我們這個結果是好是壞。然而，此次研究發現，多巴胺還有著一個不為人知的 “隱藏身份” ——“動作預測誤差”（APE）訊號，而這個新發現的訊號，竟與習慣形成有著千絲萬縷的聯絡。
想象這樣一個場景：你初次踏入一家三明治店，面對琳琅滿目的選擇，可能會花費大量時間來糾結該選哪一款。但隨著時間推移，你會發現自己會不假思索地選擇一款最喜歡，不再為其他選項煩惱。這背後，正是 APE 訊號在默默發揮作用，它幫助我們在反覆的行為中鑄就穩定的習慣，從而讓我們能夠把注意力從這些常規操作中解放出來，聚焦於其他更重要的事務。
為了深入探究這個神秘的多巴胺訊號，研究團隊精心設計了一項巧妙的實驗。他們讓老鼠執行一項聽覺辨別任務，透過發出不同頻率的聲音引導老鼠選擇左邊或右邊的獎勵口。研究人員利用一種基因編碼的多巴胺感測器，監測到當老鼠在尾狀核（TS）區域進行運動時，多巴胺的釋放竟然與運動緊密相連，而非與獎勵掛鉤，這一發現徹底打破了我們對多巴胺的傳統認知。
更令人震驚的是，紋狀體尾部對於學習和執行聽覺辨別任務起著至關重要的作用。研究人員透過手術損傷老鼠的尾狀核後，發現這些老鼠在學習任務時表現出了顯著差異：在學習初期，損傷組和對照組老鼠表現相似，但當效能達到 60%-70% 時，對照組老鼠迅速掌握任務，達到專家級別，而損傷組老鼠則只能以線性速度艱難學習。這有力地表明，尾狀核中的 APE 訊號在學習後期扮演著關鍵角色，助力老鼠鞏固習慣。
這項研究不僅為我們理解習慣形成提供了堅實的科學依據，還為打破不良習慣開闢了新的路徑。例如，如果你想戒菸，可以嘗試用嚼口香糖來替代吸菸動作，這種替代行為有可能被 APE 系統接納，逐漸培養成新習慣。
此外，該研究還為帕金森疾病的治療帶來了新的曙光。帕金森疾病是由中腦多巴胺神經元死亡引發的神經退行性疾病，尤其是與運動相關的神經元。這些神經元的死亡或許正是導致患者在習慣性行為（如行走）上出現障礙的根源，然而患者在需要靈活運動的活動（如滑冰）上卻可能表現正常。這一發現為帕金森疾病的治療指明瞭新的方向，有望幫助患者重拾習慣性行為。
目前，研究人員正馬不停蹄地深入探索 APE 訊號在習慣形成中的作用機制，他們渴望透過更多實驗揭示 RPE 和 APE 這兩個學習系統是如何協同工作，以及它們在大腦中是如何儲存和更新資訊的。這項研究不僅為我們理解大腦的學習機制提供了全新的視角，也為開發創新治療方法奠定了理論基礎。
總而言之，這項研究讓我們對大腦的複雜性有了更為深刻的認識。多巴胺的雙重角色 —— 獎勵預測誤差和動作預測誤差，為我們洞察習慣形成以及帕金森疾病的發病機制提供了關鍵線索。隨著研究的持續深入，我們有望挖掘出更多大腦的未解之謎，為提升人類健康福祉貢獻更多力量。
參考文獻：
Greenstreet, F., Vergara, H.M., Johansson, Y. et al. Dopaminergic action prediction errors serve as a value-free teaching signal. Nature (2025). doi：10.1038/s41586-025-09008-9
本文僅用於學術分享，轉載請註明出處。若有侵權，請聯絡微信：bioonSir 刪除或修改！
點選下方「閱讀原文」，前往生物谷官網查詢更多生物相關資訊~