Nature丨领导者≠实力最强！西奈山伊坎医学院吴争团队解析小鼠领导——跟随角色的行为与神经证据

日常生活里，小组协作时总会自发出现牵头行动的人和跟随配合的人。比如组队爬山，队伍里会自然冒出一个看路线、选前进方向的牵头人，其他人更多留意领头人的行进动向、跟着调整脚步；做小组课程作业，有人主动定选题、规划任务节奏，其他人更多顺着方案补充内容，同时牵头者也会听取组员的想法；就连团建玩密室逃脱，也会自发分化为一部分人主动找线索、判断解谜方向，另一部分人侧重跟进提示、配合行动。

不止人类，户外雁群迁徙，会有头雁领飞，其余大雁跟随调整飞行姿态，头雁同样会受周边雁群的影响；狼群集体狩猎，也会出现率先判断进攻时机的个体，其余个体配合跟进，彼此互相牵制，并不是强者单方面支配。

这些场景有一个共同点：带头和跟随不是靠身份地位强制分配，是互动过程里自发形成，并且是双向互相影响，而非单向命令。那动物之间这种自发形成的领导‑跟随社会角色，大脑是如何感知、编码并支撑合作行为的？

2026年8月19日，西奈山伊坎医学院吴争（Herbert Zheng Wu）团队在《Nature》上发表研究“Asymmetric prefrontal representations for leader–follower dynamics”。

该研究建立小鼠合作觅食范式，证实小鼠互动中会自发形成稳定领导‑跟随角色，该角色和社会等级无关；内侧前额叶皮层 (mPFC) 以自我中心视角编码同伴空间信息，产生角色不对称神经表征，调控合作决策，揭示社会角色塑造双向非对等社会交互的神经计算基础。

合作中谁领导、谁跟随，由什么决定？

团队搭建双小鼠合作觅食范式，两只小鼠需同时抵达同一奖励区探鼻才能获得水奖励。

结果显示，小鼠配对训练后，会自发分化出领导者（率先抵达奖励区）和发起者（开启试次）两套相互独立的社会角色，角色并非由社会优势等级决定，角色分化程度越高，合作任务完成效果越好。

将配对小鼠互换搭档，多数小鼠可以保留原有社会角色；当两只领导者或两只跟随者配对时，其中一只会转换角色重建领导‑跟随分工。仿真模拟同样复现：初始条件完全一致的智能体，仅依靠共同奖励，就能自发分化角色。行为层面领导者与跟随者存在非对等双向影响：跟随者做决策时更看重同伴的空间方位信息，领导者同样会参考同伴线索完成协作。

因此，合作中自发涌现领导-跟随角色，与社会等级无关，是群体动态的产物。

科普小贴士：

领导者vs跟随者：在本研究的合作觅食任务中，领导者是率先抵达奖励区的小鼠，跟随者是负责开启试次的小鼠。两者在空间上形成互补，领导者在前面探路，跟随者在后面确认。有趣的是，这种角色分工独立于社会等级，地位较低的小鼠也可以成为领导者。

哪个脑区在处理这种角色分工？

化学遗传抑制双侧 mPFC，小鼠合作效率下降，领导角色的不对称性减弱；单独抑制跟随者的 mPFC 会显著破坏合作，小鼠决策会减少参考同伴信息，领导者则会调整自身策略进行代偿；仅抑制领导者 mPFC 对整体合作影响有限。非社交追踪对照任务证实，mPFC 并不用于单纯追踪移动物体，而是只服务于同类之间的社会协作。

钙成像记录显示，mPFC 神经元可以区分当下小鼠是处于领导还是跟随状态；在社交互动中，mPFC 主要以自我中心坐标系编码同伴位置，而非环境绝对坐标；跟随者对同伴角度信息解码精度更高。当任务规则反转，神经元对同伴位置的调谐模式也随之改变，神经活动波动还可以预判角色偏离与协作失误。

因此，mPFC以自我中心坐标系编码同伴位置，跟随者对同伴角度信息解码精度更高，mPFC是协作决策的核心。

解读：跟随者的mPFC在合作中比领导者的mPFC更重要。我们通常关注领导的脑活动，但本研究提示，合作中最关键的决策压力可能落在跟随者身上，他们需要不断监控领导者的位置和意图，调整自己的行动来配合。mPFC以“自我为中心”编码同伴位置，说明这个脑区处理的是我相对于你的位置，而不是你在地图上的位置。这种编码方式天然适合协作，它直接计算的是我该往哪里走才能配合你。跟随者对同伴角度信息的高解码精度，也印证了他们承担了更多的空间监控任务。

mPFC编码的是“位置”还是“价值”？

团队开发多智能体逆强化学习（MAIRL），从小鼠行为轨迹反推指导合作的潜在价值函数。

结果显示，跟随者会赋予同伴近距离更高价值，领导者对同伴空间信息权重更低。该模型推算得到的潜在价值信号，可以从 mPFC 群体神经活动中解码获得。当化学遗传抑制 mPFC，跟随者对同伴近距离的推断价值显著降低；将这套被抑制后的价值函数代入仿真，能够复现动物实际出现的合作受损现象。

这说明 mPFC 并非只记录单纯的空间位置，而是构建一套依附社会角色的、带有价值权重的同伴认知地图，把社会角色、空间感知、价值计算整合在一起，支撑双向非对等的群体协作决策。mPFC编码的不是“同伴在哪里”，而是“同伴对我有多重要”，且该价值权重随社会角色不同。

一张图看懂：mPFC如何编码谁当领导？

该研究开发小鼠合作觅食实验范式，证明领导‑跟随是独立于社会等级、可跨搭档保留又具备可塑性的社会角色；行为上二者存在双向但强度不对等的相互影响。内侧前额叶皮层以自我中心参考框架编码同伴位置，构建角色特异性的社会价值表征，该脑区对跟随者的正常决策尤为关键；模型推导的潜在社会价值可从 mPFC 神经活动读出，为理解社会角色如何塑造协作决策提供证据。

对比维度

领导者

跟随者

决策参考

较少依赖同伴空间信息

高度依赖同伴空间信息

mPFC对合作的重要性

中等

关键

同伴位置编码精度

一般

对同伴角度信息解码精度更高

推断的社会价值

对同伴位置权重低

赋予同伴近距离高价值

角色特异性

神经活动可区分领导/跟随

神经活动可区分领导/跟随

小编寄语：

我们日常的小组配合、团队协作里，总会自然出现牵头者和配合者，本研究从小鼠的合作觅食行为切入，告诉我们这种分工不完全来自个体地位高低，大脑特定脑区会根据社会角色，调整我们看待同伴信息的方式。

人与人之间的协作从来不是单向指挥，而是双向、强度不对等的互相影响。这项基础研究让我们看见社会角色如何刻进神经活动，既帮助我们读懂动物社会，也为理解人类社交互动、修复社交相关功能缺损带来新的思考角度。

https://doi.org/10.1038/s41586-026-10900-1