在人類社會中，經常會遇到因為親近的人做出令人反感的事而心生厭惡的情況。此時，大腦中發生了什麼？大腦是如何「更新」對熟人的好惡的？以腦研究聞名的日本東京大學的奧山輝大教授等人組成的研究團隊發布了能夠解答上述問題的研究成果。研究通過小鼠實驗揭示了腦內負責儲存記憶的「海馬迴」與負責情緒的「杏仁核」之間的神經迴路連接增強便會引發厭惡情緒的機制。這一成果若能實際應用，有望為抑鬱症等人際交往相關疾病的治療方法提供支持。
此前，奧山教授已逐步闡明了大腦「如何記憶他人」「如何共情他人」等機制。本次的研究進一步揭示了「對於記憶對象的情感如何隨經歷更新」，作為推動人際關係理解方向腦科學研究的成果而備受關注。相關論文已發表在美國學術期刊《Science》的7月10日刊上。
發動攻擊的小鼠（左）和認輸表現服從行為的小鼠（右）（藤原英史拍攝／藤原英史、奧山輝大教授供圖）
運用「光遺傳學」技術
研究團隊由東京大學定量生命科學研究所的奧山輝大教授、王牧芸特任研究員（研究當時），以及該校研究生院醫學系研究科的須藤成俊研究生等人組成。實驗首先讓受試小鼠與另外兩隻小鼠共處一段時間，彼此成為「熟人」後，受試小鼠海馬迴的部分區域便儲存了「他者記憶（社會性記憶）」。
隨後，研究團隊操控1隻小鼠的神經活動，使其具備攻擊性。具體來說，是通過人工調控小鼠下視丘部分神經細胞的方式，將2隻熟悉小鼠中的1隻改造為「令人討厭的傢伙」，並進行觀察。
結果顯示，受試小鼠因持續遭到來自這隻小鼠的攻擊性行為，逐漸開始迴避該小鼠。這一行為變化說明小鼠已產生厭惡情緒，研究團隊將其解釋為「針對特定個體的‘情緒效價（valence）’發生了更新」。
在確認這一變化後，奧山教授等人運用「光遺傳學」方法展開實驗。他們弱化了受試小鼠體內負責記憶的海馬迴部分區域「腹側CA1」與杏仁核相連的神經迴路連接，或是抑制該神經迴路的活動。光遺傳學是一種讓神經細胞表達因光而激活的蛋白，並通過照射特定波長的光來調控神經細胞功能的方法。
該實驗結果顯示，當腹側CA1與杏仁核的神經迴路連接增強時，小鼠會對攻擊性增強的小鼠表現出厭惡行為；反之，連接減弱時，對該小鼠的迴避行為消失。研究發現，厭惡這種情緒的產生與消失，取決於海馬迴中負責記憶對象的細胞與杏仁核中感知恐懼的細胞之間的連接強弱。
小鼠腦內負責特定對象記憶的海馬迴腹側CA1神經細胞螢光顯微照片（供圖：奧山輝大教授）
海馬迴腹側CA1與杏仁核、伏隔核的神經迴路聯結他者記憶與情緒的研究概念圖（供圖：奧山輝大教授／東京大學定量生命科學研究所·奧山研究室）
或為抑鬱症帶來新型治療策略
奧山教授介紹說，腦內還有一個與行為調控和動機形成密切相關的腦區，被稱為「伏隔核」，杏仁核與伏隔核之間同樣存在神經迴路。腹側CA1與杏仁核，杏仁核再與伏隔核串聯的迴路相互連接，構成了針對特定個體的「喜歡」「厭惡」等情感更新機制。
研究團隊在另一項實驗中，利用光遺傳學技術喚起受試小鼠對目標小鼠的記憶，同時給予電擊使其產生恐懼感。由於大腦具有在兩種刺激同時出現時，會強化二者間的神經迴路連接的特性，因此該操作可增強腹側CA1中負責他者記憶的神經細胞與杏仁核中響應恐懼的神經細胞之間的神經迴路連接。
結果，受試小鼠開始迴避從未攻擊過自己、原本並無厭惡感的另一隻小鼠。這表明，通過強化神經迴路連接，可將相識與恐懼相關聯，人為更新對對方的厭惡情緒。
奧山教授表示，目前已有多種用於抑鬱症研究的抑鬱小鼠構建方法：持續遭受其他個體攻擊、隔著鐵絲網遭到攻擊，甚至隔著鐵絲網與曾攻擊過自己的對象對峙，都會使小鼠抑鬱。這類實驗從人類視角看很殘酷，但已有研究報告顯示，抑鬱症患者的杏仁核與伏隔核活動水平會升高。
奧山教授解釋，本次通過人為調控小鼠的攻擊性，模擬再現了「昔日親近對象突然發起攻擊」的情況，建立了一套研究個體對特定他人情感變化的新型行為實驗範式。他表示：「未來展望方面，我們期待能催生以海馬迴腹側CA1—杏仁核—伏隔核神經迴路為靶點的社交焦慮障礙（SAD）與抑鬱症新型治療策略。」
通過光遺傳學技術調控腦區活動，觀測小鼠社會性行為的實驗場景（供圖：奧山輝大教授）
本次研究成果與社交焦慮障礙、抑鬱症新型治療策略等後續研究的概念圖（供圖：奧山輝大教授／東京大學定量生命科學研究所·奧山研究室）
「他者記憶研究」十餘載成果累累
奧山教授在本次研究成果的新聞發布會上表示：「我的研究始於研究生時期。」在東京大學攻讀研究生期間，他發現了雌性青鱂偏好選擇自己周圍熟悉的雄性作為配偶的現象。這篇「闡明青鱂戀愛機制」的論文2014年發表在《Science》上。
完成該論文撰寫後，奧山教授未待刊發便於2013年赴美，進入了美國麻省理工學院（MIT）教授、諾貝爾生理學或醫學獎得主利根川進博士的研究室（利根川博士於2026年7月11日逝世，享年86歲）。在美研究期間，他持續開展他者記憶機制研究，與利根川博士共同明確了「他者記憶存儲於海馬迴腹側CA1區域」，並於2016年9月在《Science》上發表論文。
此後，奧山教授於2017年回到當時的東京大學分子細胞生物學研究所（現定量生命科學研究所），2023年，他在小鼠大腦的「前額葉」中發現了同時承載自身與他人資訊的神經細胞，揭示了共情的大腦機制。
2024年7月，他發現自閉症譜系障礙（ASD）的症狀由海馬迴特定區域的異常引起，研究成果發表於英國科學期刊《Nature Communications》上。2025年8月，他闡明了他者記憶的運作邏輯：有關對象（個體）本身的資訊，以及性別、品系等屬性資訊，由不同神經細胞分別響應並協同發揮作用，相關論文已發表在《Science》上。
奧山輝大教授
探究「人與人聯結」的腦科學
就這樣，奧山教授與年輕研究人員一道，以「他者記憶（社會性記憶）」為關鍵詞深耕十餘年，持續積累了研究成果。本次研究成果提出了一個新的視角：在腦內不同區域輸入的他者記憶與情緒，會通過神經迴路完成更新與重塑。
儘管這一系列研究的成果均來自動物實驗，但研究對象已從「記憶他人的腦機制」拓展至「對他人產生好惡的腦機制」，並首次從神經迴路網路層面揭示了這一過程。研究的指向十分明確，即「人與人的聯結」與「人際關係」。
未來，腦科學的發展備受期待，其進步將為友情、戀愛、家庭關係等基礎人際關係，以及自閉症譜系障礙、創傷後應激障礙（PTSD）、社交焦慮障礙、抑鬱症等伴隨社會複雜化產生的各類「心理課題」的應對方案作出貢獻。
奧山研究室（2026年度）最新成員合影。成員間彼此熟識，拍攝主題為：「即便大家各自朝著不同的方向，但只要和研究室的目標方向一致，便無妨」（供圖：奧山輝大教授／東京大學定量生命科學研究所・奧山研究室）
傳承利根川博士的研究遺產
奧山教授的「恩師」——利根川進博士於7月11日辭世，享年86歲。利根川博士不僅憑藉免疫學研究斬獲諾貝爾獎，更引領了全球腦神經科學研究的發展。麻省理工學院在官網發文稱：「我們失去了一位偉人。他留下的科學遺產，將在未來多年間持續塑造神經科學的發展面貌。」
接到恩師的訃告，奧山教授表示：「我從利根川老師身上學到了作為科學家的立身之道。能有今天的我，由衷感謝老師的栽培。今後我也會像老師那樣，不忘對生命現象的好奇心，持續開展研究。」
利根川博士開闢的道路，正在被年輕一代研究學者傳承著。
已故利根川進博士（供圖：理化學研究所）
原文：內城喜貴/科學記者/JST Science Portal 編輯部
中文：JST客觀日本編輯部
【論文資訊】
期刊：Science
論文：Neural circuits for valence updating in social memory
DOI：10.1126/science.adx8231
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