研究核心发现 - 研究发现当小鼠长期食物摄入不足导致体重下降15%-20%时，其大脑视觉皮层神经元会启动一种“低功耗模式”，将突触中三磷酸腺苷（ATP）的使用量降低高达29% [3] - 这种节能策略通过减少通过细胞膜的电流和进入细胞的钠离子数量来实现，但神经元通过增加输入电阻和提高静息膜电位两种补偿机制，竭力维持了正常的放电率 [10] - 维持放电率的代价是神经元对视觉方向的选择性降低，处理视觉信号的精度下降，导致小鼠在具有挑战性的视觉任务中表现更差，世界如同“分辨率降低” [4][5][11] 实验设计与验证 - 研究人员通过限制一组小鼠的食物摄入三周，使其体重减轻15%，然后在它们观看不同角度黑条图像时，测量其视觉皮层神经元的电压峰值活动 [9] - 为验证视觉感知是否受影响，研究人员将小鼠置于水下迷宫，让其学习将隐藏平台与特定角度的图像关联，当正确与错误图像的角度差小于10度时，饥饿小鼠的区分能力显著低于饱腹小鼠 [12] - 通过给饥饿小鼠注射瘦素（一种由脂肪细胞释放、调节能量平衡的激素），可以逆转这种“低功耗模式”，使神经元恢复高精度反应，感知缺陷消失，且此过程无需进食 [14] 潜在影响与意义 - 该研究首次揭示了哺乳动物大脑在食物短缺下为节省能量而改变信息处理方式的具体机制，这种机制可能普遍存在于大脑皮层的各个感官区域 [13][15] - 研究结果对理解营养不良或特定节食方式如何影响感知有重要意义，并提示在神经科学研究中，使用饥饿方式激励动物可能会扭曲其大脑功能和实验结果的解释 [5][16] - 研究提出了新问题，即个体间不同的激素水平（如瘦素）和代谢状况是否会导致感知世界的细微差异，尽管在人类中直接验证此点存在挑战 [16]