如果行为是一种语言，UO 神经科学家 Luca Mazzucato 正在解码它的语法。
他和他的团队在一项新研究中表明，大量神经元中不同、协调的活动可以预测老鼠未来的行为。他们创建了一本字典，将大脑活动模式与简单的动作联系起来。这一发现帮助他们了解大脑如何决定未来行动的时间，并将小动作连接成更大的序列。
他和他的团队于 10 月 29 日在《神经元》杂志上报告了他们的结果。
“在本文中，我们弄清楚了大脑中创建简单行为序列的规律，”Mazzucato 说。
每一个复杂的行为都是由一系列更简单的动作组成的，就像一个句子可以被分解成单词串在一起的音节一样。虽然这些步骤的组合方式具有灵活性，但也有规则规定哪些组合有意义，哪些组合没有意义。
例如，穿过一个房间。一个人的步伐可能会有所不同，但连续两次左脚跨步是不寻常的。预测复杂的行为需要理解这种语法——行为受约束的方式和不受约束的方式。
Mazzucato 想要弄清楚是什么让动物决定在特定时间采取特定行动，以及这种选择如何在大脑中表现出来。
他和他的团队在博士后 Stefano Recanatesi 和 Ulises Pereira 的带领下，与葡萄牙里斯本 Champalimaud 未知中心的神经科学家 Zachary Mainen 合作。他们进行了一项实验，训练老鼠将鼻子伸进笼壁上的一个地方，然后移动到笼子里的另一个地方喝水。如果老鼠立即去领取奖励，它们会得到一小口;如果他们能等 10 或 20 秒，他们就会得到更多的水。老鼠的一系列动作相对固定，但每只动物都可以选择时机。
当老鼠四处乱窜时，研究人员追踪了大脑运动皮层部分中大群神经元的活动，该部分参与计划运动。
研究人员发现，老鼠的未来意图由运动皮层中大量神经元的协调活动来表示。每个动作都会在运动皮层中产生一个独特的特征，一组神经元以协调一致的方式表现。当老鼠准备切换到不同的动作时，神经特征突然改变。
“对于动物在笼子里进行的每一个动作，我们能够了解神经元在大脑中进行的计算，”Mazzucato 说。“我们可以在动物行动前几百毫秒预测动物会做什么。”
也就是说，他们可以通过观察大脑活动来区分哪些老鼠会立即去获得奖励，哪些老鼠会坚持要喝更多的水。