研究人员 12 月 5 日在《神经元》杂志上报道称，小鼠在看到镜子中的自己时表现出类似于自我识别的行为。当研究人员在黑毛老鼠的额头上画上一点白墨水时，老鼠会花更多的时间在镜子前梳理自己的头部——大概是为了试图洗掉墨水点。然而，只有当老鼠已经习惯了镜子、与其他长得像自己的老鼠交往过、并且墨点相对较大时，它们才会表现出这种类似自我识别的行为。

研究小组确定了海马体中参与形成和存储这种视觉自我图像的神经元子集，从而首次了解自我识别背后的神经机制，而这在神经行为研究中以前是一个黑匣子。

“例如，为了形成情景记忆，例如我们日常生活中的事件，大脑会形成并存储有关地点、事件、时间和人物的信息，其中最重要的组成部分是自我信息或状态，”神经科学家兼资深作者 Takashi 说德克萨斯大学西南医学中心的北村。“研究人员通常会检查大脑如何编码或识别他人，但自我信息方面尚不清楚。”

研究人员使用镜子测试来研究小鼠是否能够检测到自己外观的变化——在这种情况下，检测到它们额头上的一团墨水。由于墨水还提供触觉刺激，研究人员用黑色和白色墨水测试了黑毛小鼠。尽管镜子测试最初是为了测试不同物种的意识而开发的，但作者指出，他们的实验仅表明小鼠可以检测到自己外观的变化，但这并不一定意味着它们具有“自我意识”。

他们发现老鼠确实可以察觉到它们外观的变化，但只有在某些条件下才有效。当熟悉镜子的小鼠被0.6 cm 2或2 cm 2的白色墨水块标记时，它们会花更多的时间在镜子前梳理头部(而不是身体的其他部位)。然而，当墨水为黑色(与毛皮颜色相同)时，或者当墨水标记很小(0.2 cm 2)时，即使墨水是白色，小鼠也不会增加头部梳理行为，并且不习惯的小鼠在墨水测试之前，镜子在任何情况下都没有显示出头部修饰的增加。

“老鼠需要显着的外部感官线索才能通过镜子测试——我们必须在它们的头上放很多墨水，然后来自墨水的触觉刺激以某种方式使动物能够通过镜面反射检测到它们头上的墨水”，第一作者、德克萨斯大学西南医学中心的 Jun Yokose 说道。“黑猩猩和人类不需要任何额外的感官刺激。”

利用基因表达图谱，研究人员确定了腹侧海马体中的一个神经元子集，当小鼠“认出”镜子中的自己时，这些神经元就会被激活。当研究人员选择性地使这些神经元失去功能时，小鼠不再表现出镜子和墨水诱导的梳理行为。当小鼠观察同一品系的其他小鼠(因此具有相似的外观和皮毛颜色)时，这些自我反应神经元的一部分也会被激活，但当它们观察到具有白色皮毛的不同品系的小鼠时，这些自我反应神经元的子集不会被激活。

由于之前对黑猩猩的研究表明，镜像自我识别需要社会经验，因此研究人员还测试了断奶后被社会孤立的小鼠。在墨水测试中，这些与社会隔离的小鼠并没有表现出更多的头部梳理行为，与白毛小鼠一起饲养的黑毛小鼠也没有表现出增加的头部梳理行为。基因表达分析还表明，社交孤立的小鼠的海马体中没有发展出自我反应的神经元活动，而由白毛小鼠饲养的黑毛小鼠也没有，这表明小鼠需要与其他类似的动物一起拥有社交经验。小鼠的外观是为了发育自我识别所需的神经回路。

“当我们将小鼠暴露于同一品系的其他个体时，这些自我反应神经元的一部分也被重新激活，”北村说。“这与之前的人类文献一致，这些文献表明，一些海马细胞不仅在人看着自己时会放电，而且在他们看着熟悉的人(比如父母)时也会放电。”

接下来，研究人员计划尝试理清视觉和触觉刺激的重要性，以测试小鼠是否能够在没有触觉刺激的情况下识别出其反射的变化——也许可以通过使用类似于社交媒体应用程序上的过滤器的技术，该技术允许人们给自己装上小狗的脸或兔子的耳朵。他们还计划研究可能参与自我识别的其他大脑区域，并研究不同区域如何交流和整合信息。

Yokose 说：“现在我们有了这个小鼠模型，我们可以操纵或监测神经活动，以全面研究小鼠中如何诱导自我识别样行为背后的神经回路机制。”

这项研究得到了捐赠学者计划、大脑与行为研究基金会、第一三共生命科学基金会和上原纪念基金会的支持。