“唱歌的老鼠”这个词可能会勾起你对《灰姑娘》中仙蒂瑞拉的朋友们的记忆——呃，或者说是灰姑娘的朋友们，以及另一只啮齿动物三重唱团演唱的尖锐却又 配合得天衣无缝的圣诞歌曲。
那些音乐老鼠可能是虚构的，但唱歌的老鼠确实存在——尽管它们的歌声与Gus Gus或Alvin的歌声截然不同。有些 老鼠会发出吱吱声来吸引雌性，尽管它们的歌声并不总是人耳可闻。但是， Scinomys teguina ，更常被称为阿尔斯通歌唱鼠，在中美洲的云雾森林中穿梭，并发出可听见的歌声来交流和寻找配偶。有趣的是，雄鼠经常会进行快速的来回歌唱对决，其反应速度只有一对激动不安、争吵中的亚伦·索金式角色才能匹敌。
不开玩笑，这些热带老鼠真的很特别。它们通过歌声交流，使用近100个可听见的音符，并几乎瞬时地相互回应，这与人类在对话中相互回应的方式并无太大不同。这是一项需要大脑区域和许多不同肌肉之间进行大量快速协调和沟通的壮举。
瓶鼻海豚等其他动物也具有这种对话能力，生物学家和神经科学家称之为“声音轮流”。科学家们一直未能确定这些动物大脑的哪些部分使它们成为如此出色的对话者，部分原因是像海豚这样的动物在实验室里很难且很复杂地进行研究。然而，阿尔斯通歌唱鼠（请原谅这个双关语）是完美的实验室小白鼠——它基本上是经典实验室老鼠 Mus musculus 的近亲。
“人类是快速对话的专家。对话中说话者之间的停顿只有大约五分之一秒，”纽约大学的神经科学家Michael Long说。“我们并不真正知道大脑如何做到这一点，而人脑非常复杂，拥有近1000亿个神经细胞。”Long继续说道，老鼠的大脑要简单得多。历史上，研究表明研究这些更简单的生物是我们理解自己大脑的绝佳起点。在认识到这些热带歌唱生物的潜力后，Long和纽约大学医学院的一群神经科学家从哥斯达黎加带来了几只，并开始了工作。
“我们很高兴地发现，我们可以在纽约市的实验室里饲养这些啮齿动物，”Long说。“它们是野生动物，所以它们会很快变胖，但有了健身器材、丰富的环境物品、饲养箱和特定的饮食，它们就能茁壮成长。开心得像蛤蜊一样。”
利用一套神经科学技术和一些实验，Long和他的同事们得以发现歌唱老鼠大脑中负责它们快速、轮流、音乐般对话的一个区域。正如他们在周四发表在《科学》杂志上的 研究 中指出的那样，该团队称这个区域为口面运动皮层，或简称OMC。
研究人员首先想弄清楚老鼠歌唱行为的具体细节。“我们知道老鼠独自唱歌和在一起唱歌时会唱不同的歌曲，但我们并不真正理解规则，”另一位纽约大学神经科学家、该研究的作者Arkarup Banerjee说。因此，在他们的第一个实验中，他们将两只互不认识的老鼠关在一个笼子里，它们可以听到但看不到对方。通过研究它们的音乐对话，Banerjee学到了规则：老鼠很礼貌，当独自唱歌和有伴侣时，它们的歌曲是不同的。“它们不会重叠歌声，要做到这一点，它们必须非常清楚另一只老鼠何时停止或开始唱歌，”他说。当一只老鼠停止时，另一只会在瞬间做出回应——但与大多数人类不同的是，它从不打断。
下一个任务是找出负责老鼠礼貌歌唱的潜在大脑区域。通过使用植入电线和电极，该团队能够测量大脑发出的电信号，这些信号对应于老鼠在唱歌时下颌特定肌肉的收缩。他们基本上可以看到，当老鼠唱歌并收缩某些肌肉时，大脑的哪些部分会“亮起来”。哪个区域亮起来了？当然是OMC。
为了更好地了解这个区域在老鼠歌唱中究竟负责什么，研究人员通过电极操纵了动物的OMC——他们加速和减慢了这个区域的电流。当过度刺激时，老鼠会在对话中停顿并唱错音。但当实验者“冷却”OMC时——这是Long在之前人类研究中开发的一种方法——老鼠会唱出正确的音符，但速度慢了很多。研究人员很感兴趣，于是决定暂时完全关闭OMC的活动，以充分解读其功能。
研究人员通过将一种称为粘液素的化合物（已知会使某些大脑功能失活）直接注射到老鼠的OMC中，使该区域静默。作为对照，一些老鼠则注射了生理盐水。然后，该团队播放了阿尔斯通歌唱鼠的歌曲录音，以促使受药的老鼠做出反应。Long说，他们通过扬声器播放提示歌曲，以避免在某天一只歌唱鼠感到“害羞”时出现并发症。
至关重要的是，服用安慰剂的老鼠一如既往地唱了回来。但OMC失活的老鼠却无法进行回唱。“失活的老鼠仍然可以独自唱歌，但无法进行来回的对话，”Banerjee说。这表明了OMC的真正功能：它不负责唱歌本身，而是负责快速、即时的对话能力。Long说，这项发现令人兴奋，尤其考虑到这个区域在人类身上可能功能相似。
“十分之一的人患有沟通障碍，无论是自闭症还是中风的创伤性后遗症，”Long说，并补充说他已经开始研究人类大脑中相关的对话机制。“随着哺乳动物大脑中声音轮流机制的第一个图景的出现，未来很有可能实现治疗干预。”
