动物玩耍时大脑如何运作？科学家提出新研究方法：搔老鼠痒痒

“玩游戏”不只人类专属，更是动物界常见的现象，如狗会和同伴打闹玩耍、小象会在水池嬉戏，虎鲸会刻意用肚子拍打水花。其他动物鸟类、蜜蜂、蜥蜴、海龟等，科学家都曾观察到游戏时刻。

不过，生物与生俱来的玩耍能力，对科学家却是难解的谜。柏林洪堡大学神经科学家布雷赫特（Michael Brecht）指出，动物各种行为，“游戏”是最不能理解的举动。为了揭开游戏行为的神秘面纱，7月28日发行的《神经元》（Neuron）期刊研究，布雷赫特与其他科学家想出一个好方法──搔老鼠痒。

许多动物都能观察到玩耍行为，如小虎鲸会刻意跳出水面，并用肚子拍打水花。

动物为何“爱玩”?目前还是个谜

布雷赫特猜测，动物玩游戏很可能是为了训练大脑。不同物种有各式各样游戏类型，有粗暴搏斗，也有规则复杂的竞赛;游戏特别之处在，玩游戏不像执行其他任务会得到奖励如奖品薪水，就只是单纯“好玩”。

此外，游戏进行时，通常会伴随各种声音。布雷赫特提到，这些声响十分重要，可让玩家连结，确保每个人都有享受，并成为大脑调节行为的讯号，“如孩子玩耍打闹时会发出笑声，如果他们发现玩伴没有笑，就会停止动作。”

不过游戏通常是动物自发，很难用研究模拟重现。因此科学家研究动物游戏行为并非易事。

越怕痒越贪玩?搔老鼠痒可模拟玩耍行为

所幸科学家发现，搔老鼠痒可模拟玩耍时的脑部活动。研究指出，老鼠玩游戏时，会发出人类听不见的高频尖叫，老鼠搔痒时也会发出相同的声音，同时不停愉悦地扭动;一旦搔痒停止，老鼠会玩闹般追逐研究人员的手，就像要求继续搔痒。

老鼠怕痒和贪玩的程度似乎也有关联。布雷赫特说明，以前研究发现越怕痒的老鼠越喜欢玩耍，“在老鼠身上，搔痒和玩耍有非常明显的关系。”

他也提到，并非所有动物都喜欢搔痒，老鼠正好非常喜欢这种行为;且搔老鼠背部或肚子痒时，还会产生与玩耍时类似的反应。因此对研究人员而言，老鼠是非常宝贵的动物游戏模型，能轻松测量并严格调控实验条件。藉观察搔老鼠痒时脑部神经变化、活跃区域，以理解生物大脑的运作方式。

玩耍与大脑的关联

透过监测老鼠脑部活动状况，研究员发现，扰痒追逐研究人员的手时，老鼠大脑“中脑导水管周围灰质”（Periaqueductal gray，PAG）特别活跃。

PAG是负责控制呼吸、调节疼痛的部位，也与动物战斗、逃跑、防卫行为密切相关，控制发声功能。一旦研究员设法抑制PAG活动，老鼠搔痒时尖叫声会大幅降低，与人类或同伴玩耍的行为也会减少，显示PAG对游戏行为的重要性。

当PAG抑制，搔老鼠痒时的尖叫声及玩耍的行为都会减少。（Source：Neuron）

不过研究员也说明，对PAG与游戏关联的理解还处于起步阶段，“尽管透过数据能确定PAG对游戏的作用，但游戏行为于神经回路如何运作，仍不清楚。”

尽管如此，此次老鼠的发现，仍给予科学家良好的立足点，研究动物究竟为什么“爱玩”。研究人员也希望，未来实验能从公鼠扩及母鼠，以及各种动物，理解游戏对动物社会的作用。

布雷赫特也表示，现在孩子都没有太多自由玩耍的时间，希望透过这项研究，能让人们更重视游戏，“我们需要知道，这可能会对大脑发展造成长远影响”。