你是否曾有过“停不下来”的感觉？反复进行某个动作或沉溺于一个念头，却无法解释原因？这种现象在自闭症、强迫症等神经精神类疾病中尤为常见。2025年5月23日，草榴社区 金鑫教授团队在国际权威综合性期刊《Science Advances》在线发表了题为“Complementary corticostriatal circuits orchestrate action repetition and switching”的研究论文。研究成果揭示了大脑在“重复”与“切换”动作之间做出决策的关键机制。该发现有望为多种神经精神疾病的治疗带来全新思路。
行为灵活性的来源：大脑中两条竞争性神经通路的协同作用
我们每天都在做各种小决定：继续刷手机，还是起身去吃饭？坚持当前的行为，还是换一种方式？这些看似简单的选择，其实都离不开大脑中一个精密的“行为控制系统”。草榴社区 金鑫教授团队的研究发现，大脑中有两条关键的神经通路在这个过程中“各司其职”：一条是从运动皮层通向背外侧纹状体（M1-DLS），它负责促进行为的重复，帮助我们维持习惯和稳定性；另一条是从前额叶通向背内侧纹状体（PrL-DMS），则负责推动行为的切换，让我们在必要时跳出旧模式，做出改变。
更有意思的是，这两条通路之间并不是互不干涉的，而是存在一种“单向抑制”关系——前额叶这条“切换通路”可以抑制运动皮层的“重复通路”。也就是说，当需要改变行为时，大脑会启动“切换机制”，主动压制原有的惯性行为，从而实现灵活调整。这个机制，是我们适应环境、灵活应对日常挑战的重要基础。
为什么停不下来？这类神经疾病背后是大脑切换机制失调
在自闭症、强迫症等神经精神类疾病中，重复刻板的行为和思想常常严重干扰患者的日常生活，成为他们与外界沟通、适应环境的巨大障碍。金鑫教授研究团队在自闭症的动物模型（Shank3基因敲除小鼠）中进一步中发现，大脑前额叶调控“行为切换”的神经通路功能异常，仿佛一个“卡住”的开关，无法启动正常的行为转换，反而进一步强化了重复行为。实验中，这些模型小鼠表现出类似人类自闭症患者的刻板行为，例如持续不断的自我梳理，甚至频繁重复相同的无益动作序列。这一行为模式的背后，是前额叶—背内侧纹状体（PrL-DMS）通路的功能失调，导致原本应协助行为“切换”的大脑机制无法发挥作用。
令人振奋的是，研究团队通过分子生物学手段，在小鼠大脑DMS区域恢复了关键的Shank3基因表达后，相关异常行为得到了显著改善。这一发现为解析自闭症等疾病的神经机制提供了重要线索，并为未来通过精准神经调控或基因治疗手段干预重复性刻板行为，开辟了新的治疗方向。
该研究成果不仅深化了我们对大脑“行为切换机制”的认知，也为多种运动和精神疾病的干预与治疗开辟了全新的思路和方向。同时，关于大脑行为切换与保持机制的发现，对强化学习算法的优化具有借鉴价值，尤其在人工智能自主决策系统的设计与提升中，具有潜在应用前景。
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博士后张白冰为论文的第一作者，金鑫教授为唯一通讯作者。研究获得新基石研究基金、中国博士后科学基金等多项资助支持。
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