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研究人员探究糖皮质激素（GCs）对斑马鱼偏侧化影响，发现 gr 基因表达与视觉偏侧化相关，意义重大。
在动物的奇妙世界里，从聪明的哺乳动物到灵动的鱼类，大脑的左右半球似乎有着独特的分工，不同的认知功能会在特定半球进行处理，这一现象被称为大脑偏侧化（Cerebral lateralisation）。有趣的是，在同一群体中，动物们处理认知任务时的偏侧化情况大不相同，有的偏爱用左脑，有的则钟情于右脑，还有的没有明显偏好。
这种差异的进化原因一直是科学家们关注的焦点，目前认为与偏侧化带来的利弊权衡有关。比如，偏侧化能帮助动物同时处理多种刺激，但也会导致视觉和运动不对称，影响对身体一侧刺激的反应速度。然而，相较于对进化原因的深入研究，偏侧化差异背后的机制却神秘莫测。
越来越多的研究发现，偏侧化会随着动物所处环境的变化而改变，尤其是在面对压力时，像捕食者的威胁、环境污染、寄生虫感染等。于是，有科学家推测，在脊椎动物应激反应中起关键作用的糖皮质激素（Glucocorticoids，GCs），可能是影响个体偏侧化的重要因素之一，这一推测在雀鲷和鸡的研究中得到了部分验证。
为了进一步探索其中的奥秘，来自意大利费拉拉大学（University of Ferrara）和帕多瓦大学（University of Padova）的研究人员以斑马鱼（Danio rerio）为研究对象，开展了一项意义非凡的研究，相关成果发表在《Animal Cognition》上。
在研究中，斑马鱼成为了解开谜团的关键 “小助手”。研究人员精心挑选了成年的野生型斑马鱼，它们来自一个自 2011 年建立的种群，经过多代繁衍，拥有丰富的遗传多样性。研究人员运用了多种技术方法来深入探究。首先是行为测试，包括旋转偏好测试（Rotational preference test）、镜子测试（Mirror test）和迂回测试（Detour test），通过这些测试来评估斑马鱼在不同情境下的行为偏侧化情况。同时，采用定量逆转录聚合酶链式反应（qRT-PCR）技术来测量斑马鱼大脑中糖皮质激素受体（Glucocorticoid receptor，GR）的编码基因 gr 的表达水平。
下面来看看具体的研究结果。在旋转偏好测试中，斑马鱼在装置中心和边缘静止的时间各有不同，游泳方向也有顺时针和逆时针之分。通过计算相对侧化指数和绝对侧化指数发现，相对侧化指数与零无显著差异，而绝对侧化指数显著大于零，这表明斑马鱼个体存在运动偏侧化，但群体层面没有明显的方向偏好。
镜子测试中，斑马鱼会把镜子中的自己当成同伴。它们在镜子周围游动的时间占比较大，且观察镜像时左右眼的偏好并不明显，相对侧化指数与零无显著差异，绝对侧化指数显著大于零。
迂回测试里，斑马鱼面对模拟捕食者的刺激时，左右转向次数不同。同样，相对侧化指数与零无显著差异，绝对侧化指数显著大于零。进一步分析发现，旋转偏好测试和镜子测试的相对侧化指数之间存在显著正相关。
在基因表达方面，研究人员对斑马鱼大脑不同区域的 gr 基因表达进行了细致分析。结果显示，左右半球的 gr 表达没有显著差异，但中脑（mesencephalon）的 gr 表达明显高于端脑（telencephalon）。
研究人员还深入探究了侧化与基因表达之间的关系。在旋转偏好测试和镜子测试中，侧化指数与 gr 表达没有明显关联。然而，在迂回测试中，绝对侧化指数与全脑和端脑的 gr 表达呈显著负相关。此外，个体中脑 gr 表达与镜子测试的侧化指数相关，端脑 gr 表达与迂回测试的侧化指数相关。
综合以上研究结果，研究人员得出结论：gr 基因表达对斑马鱼的视觉偏侧化有影响，尤其是在处理社交和捕食者相关的视觉刺激时，但对运动偏侧化没有明显作用。这一发现为其他脊椎动物的相关研究提供了重要参考，暗示糖皮质激素激活 GR 受体的过程可能影响偏侧化。
不过，研究也存在一些局限性。这是首次将偏侧化差异与基因表达联系起来的研究，样本量的选择基于其他认知研究，可能无法检测到更多的相关性。此外，鱼类大脑 gr 表达的可变性机制尚不清楚，遗传和环境因素对 gr 表达的影响有待进一步研究。
未来，研究人员可以从多个方向深入探索。一方面，可以在其他脊椎动物中开展类似研究，验证这一效应是否普遍存在；另一方面，进一步研究 GR 及其他相关受体对偏侧化的影响，以及不同时间和季节条件下 gr 表达的变化，从而更全面地了解动物偏侧化的奥秘。
