我们都去过那里。无论我们在漫长的一天结束时遇到交通堵塞，还是急切地期待着新书、电影或专辑的发行，有时我们都需要耐心等待。学习抑制即时满足的冲动往往是未来成功的关键，但对耐心在大脑中的调控方式还知之甚少。
现在，冲绳科技研究生院（OIST）的神经计算组对小鼠进行了一项研究，作者宫崎骏博士和宫崎骏博士通过血清素的作用，明确了大脑中个别促进耐心的特定区域。他们的发现发表在11月27日
科学进步
宫崎骏博士说：“5-羟色胺是最著名的行为调节因子之一，有助于调节情绪、睡醒周期和食欲。”“我们的研究表明，释放这种化学信使在促进耐心方面也起着至关重要的作用，增加了老鼠等待食物奖励的时间。”
他们最近的研究在很大程度上借鉴了以前的研究，其中该单位使用了一种强大的技术，叫做光遗传学--利用光刺激大脑中特定的神经元--建立血清素和耐心之间的因果关系。
科学家们培育出具有释放血清素神经元的基因工程小鼠，这种神经元表达的是一种光敏蛋白。这意味着研究人员可以通过在大脑中植入一根光纤来激发这些神经元在精确的时间内释放出5-羟色胺。
研究人员发现，在老鼠等待食物的时候刺激这些神经元会增加它们的等待时间，当得到奖励的概率很高时，但当奖励的时间不确定时，就会产生最大的效果。
宫崎骏博士说：“换句话说，为了提高血清素的耐性，老鼠们必须对奖励的到来充满信心，但不知道它什么时候会到来。”
在先前的研究中，科学家们集中在大脑的一个叫做中缝背核的区域--血清素释放神经元的中央中枢。中缝背核的神经元延伸到前脑的其他区域，在他们最近的研究中，科学家们专门探索了哪些其他脑区有助于调节耐心。
研究小组将注意力集中在三个大脑区域，这些区域在被破坏时会增加冲动行为--一个称为伏隔核的深层大脑结构，以及额叶的两个部分，即眶额皮质和内侧前额叶皮质。
宫崎骏博士解释说：“冲动行为与耐心有着内在的联系--一个人越冲动，就越没有耐心--所以这些大脑区域是最佳人选。”
那些等待（或不·）的人会得到好的东西。
在这项研究中，科学家们将光纤植入中缝背核以及伏隔核、眶额皮质或内侧前额叶皮质之一。
研究人员训练老鼠完成一项等待任务，在这个任务中，老鼠用鼻子夹在一个叫做“鼻子戳”的洞里，直到一个食物颗粒被送到。科学家们在75%的试验中奖励了老鼠。在某些测试条件下，奖励的时间固定在六到十秒后，老鼠开始鼻子戳，而在其他测试条件下，奖励的时间不同。
在其余25%的试验中，科学家没有给老鼠提供食物奖励。他们测量了老鼠在不作为试验中持续做鼻子戳的时间--换句话说，他们有多耐心--当血清素释放神经元受到刺激和没有受到刺激时。
当研究人员刺激到达伏隔核的5-羟色胺释放神经纤维时，他们发现等待时间没有增加，这表明大脑这一区域的血清素在调节耐心方面没有作用。
但是，当科学家们在刺激眶额皮质和内侧前额叶皮层释放5-羟色胺的时候，当老鼠拿着鼻子戳的时候，他们发现老鼠等待的时间更长，但有一些关键的区别。
在眶额皮质，5-羟色胺的释放与中缝背核的5-羟色胺激活一样有效地促进了耐心，当奖励时间固定时和奖励时间不确定时，后者的作用更强。
但是在内侧前额叶皮层，科学家们只看到当奖励的时间不同时，耐心增加，而在固定时间时没有观察到任何效果。
宫崎骏博士说：“大脑各区域对血清素反应的差异表明，每个脑区对老鼠的整体等待行为有不同的贡献。”
建模耐心
为了进一步研究这个问题，科学家们建立了一个计算模型来解释老鼠的等待行为。
该模型假设小鼠有一个内部模型的时间回报交付，并不断估计的概率，奖励将交付。因此，随着时间的推移，他们可以判断自己是否在接受悬赏或非悬赏审判，并决定是否继续等待。该模型还假设眶额皮质和内侧前额叶皮质使用不同的内部奖励时间模型，后者对时间的变化更为敏感，分别计算奖励概率。
研究人员发现，在5-羟色胺刺激下，通过将预期奖励概率从75%提高到94%，该模型最适合于等待时间的实验数据。简单地说，5-羟色胺增加了老鼠对奖励试验的信心，所以他们等待的时间更长了。
重要的是，刺激中缝背核使眶额叶皮质和内侧前额叶皮质的概率从75%增加到94%，而对大脑区域的刺激只增加了该区域的概率。
宫崎骏博士解释说：“这证实了这样的观点，即这两个大脑区域独立计算奖励的概率，然后将这些独立计算结合起来，最终决定老鼠的等待时间。”“这种互补系统使动物能够更灵活地适应不断变化的环境。”
最终，增加我们对大脑不同区域或多或少受血清素影响的认识，可能会对药物的未来发展产生重要影响。例如，选择性5-羟色胺再摄取抑制剂（SSRIs）是提高大脑中5-羟色胺水平的药物，用于治疗抑郁症。
宫崎骏博士说：“通过使用老鼠的抑郁模型，这是我们在未来渴望探索的领域。”“我们可能会发现，在特定的遗传或环境条件下，其中一些已识别的大脑区域已经改变了功能。通过将这些区域固定在一起，可以提供更有针对性的治疗方法，对大脑的特定区域而不是整个大脑起作用。”