就算是線(xiàn)蟲(chóng)也有自己的自由意志，舉例來(lái)說(shuō)，線(xiàn)蟲(chóng)聞到美味一般會(huì )跑去看看有什么好吃的，不過(guò)有時(shí)它們并不理會(huì )這樣誘惑。人類(lèi)也是這樣，同樣的刺激并不一定觸發(fā)同樣的反應。洛克菲勒大學(xué)的科學(xué)家們在線(xiàn)蟲(chóng)腦部研究了三個(gè)神經(jīng)元組成的簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò )，為這一現象提供了神經(jīng)學(xué)上的解釋。

    “我們發(fā)現，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )在嗅覺(jué)信息到達時(shí)的總體狀態(tài)，決定線(xiàn)蟲(chóng)是否會(huì )追尋氣味的來(lái)源。從本質(zhì)上看就是，聞到氣味時(shí)線(xiàn)蟲(chóng)在想什么決定它會(huì )做出怎樣的反應，”領(lǐng)導這項研究的Cori Bargmann教授說(shuō)?！坝纱丝梢?jiàn)，神經(jīng)系統并不是被動(dòng)地等待外界信號，它們也有自己內部的活動(dòng)模式，這種模式與外界信號同樣重要?！?/span>

     人類(lèi)大腦擁有八百六十億神經(jīng)元和一百萬(wàn)億突觸，而秀麗隱桿線(xiàn)蟲(chóng)只有302個(gè)神經(jīng)元和七千個(gè)突觸。線(xiàn)蟲(chóng)大腦雖然無(wú)法再現人類(lèi)大腦的復雜性，但卻能幫助科學(xué)家們解決在人腦中無(wú)法分析的問(wèn)題。

     線(xiàn)蟲(chóng)通常是在漫無(wú)目的地尋找食物，氣味會(huì )使它們停止隨機運動(dòng)徑直向食物移動(dòng)。這種行為改變是由感覺(jué)神經(jīng)元觸發(fā)的，這個(gè)神經(jīng)元感知氣味并將信息傳遞到特定的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )。這個(gè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )由AIB、RIM和AVA三個(gè)神經(jīng)元組成，AIB是網(wǎng)絡(luò )中第一個(gè)接受信號的神經(jīng)元，它將信息傳遞給網(wǎng)絡(luò )的其他成員，而AVA負責對肌肉發(fā)出最終指令。

     當線(xiàn)蟲(chóng)聞到異戊醇的誘人果香，這些神經(jīng)元就會(huì )變?yōu)榈突钚誀顟B(tài)，讓線(xiàn)蟲(chóng)去接近氣味的來(lái)源。不過(guò)，有時(shí)就算線(xiàn)蟲(chóng)聞到了果香，這些神經(jīng)元也依然保持高活性，結果線(xiàn)蟲(chóng)仍然在到處閑逛。文章第一作者Andrew Gordus發(fā)現，這三個(gè)神經(jīng)元有三種狀態(tài)：全關(guān)、全開(kāi)、只有AIB有活性。如果嗅覺(jué)信號到達時(shí)三個(gè)神經(jīng)元全部關(guān)閉，那么神經(jīng)元就會(huì )保持關(guān)閉。如果嗅覺(jué)信號到達時(shí)三個(gè)神經(jīng)元都有活性，它們往往會(huì )變成關(guān)閉狀態(tài)，但并不絕對。如果嗅覺(jué)信號到達時(shí)只有AIB有活性，那么它會(huì )自己關(guān)閉?！皩τ贏(yíng)IB來(lái)說(shuō)環(huán)境很重要，如果信號到達時(shí)只有它有活性，那它會(huì )自己關(guān)閉。如果嗅覺(jué)信號到達時(shí)還有其他神經(jīng)元有活性，那么AIB活性不一定會(huì )降低，”Gordus說(shuō)。

     進(jìn)一步研究表明， RIM或AVA關(guān)閉會(huì )增強AIB對嗅覺(jué)信號的應答，說(shuō)明這兩個(gè)神經(jīng)元的信息在與嗅覺(jué)信號競爭。研究人員指出，人類(lèi)大腦在處理相互抵觸的意愿時(shí)也采取了類(lèi)似的機制?！梆囸I可能會(huì )促使你出門(mén)去找個(gè)美味的餐廳吃飯。然而，對寒冷的抵觸會(huì )讓你最終決定呆在家里，”Gordus說(shuō)?！安溉閯?dòng)物的神經(jīng)系統有數百萬(wàn)神經(jīng)元同時(shí)處于活躍狀態(tài)，以往我們認為這些神經(jīng)元在獨立發(fā)揮功能，但現在我們看到了神經(jīng)元集體狀態(tài)的重要影響?！?/span>