中國科學院深圳先進技術研究院腦認知與腦疾病研究所研究員Robert Naumann帶領團隊，整合國際資源，聯合來自德國、以色列的科學家，研究了小臭鼩（Etruscan Shrew）腦結構和功能隨季節性的變化，解釋了冬季動物體感皮層中更多神經元被觸覺信號抑制的實驗現象，揭示了小臭鼩冬季捕獵時對獵物選擇「飢不擇食」的自然現象的神經機制。
小臭鼩是最小的陸生哺乳動物之一，屬於鼩鼱科的一種，體重僅2克，主要分布在歐亞大陸北緯10度到40度的亞熱帶和溫帶地區。小臭鼩嬌小的體型導致其代謝率極高，卻無法儲存額外能量。為適應生存環境，小臭鼩演化出日間休眠以及冬季的「戴耐爾」現象（Dehnel's effect）。為研究「戴耐爾」現象，研究團隊利用核磁共振、在體雙光子鈣成像、原位雜交等技術，從大體解剖追蹤到細胞水平的變化，從行為學追蹤到皮層神經元活性的變化，明確了冬夏兩季動物皮層神經元構築的變化。
研究人員通過核磁共振長期追蹤小臭鼩的多個腦結構，發現大腦皮層是縮小顯著的結構之一，冬季皮層厚度比夏季縮小約10%。由於小臭鼩視力不發達，捕食主要依賴觸覺，通過對觸覺高度靈敏的鬍鬚來定位獵物。前期研究還發現小臭鼩是捕獵高手，從碰觸獵物到咬死獵物僅需幾百毫秒，做到「秒殺」。
基於上述現象，團隊將研究集中在小臭鼩的體感皮層。研究發現，體感皮層的第四層神經元，也就是能量代謝需求旺盛的皮層亞層，其厚度在冬季減少28%，其它亞層厚度沒有顯著變化。在皮層第四層中，存在Parvalbumin陽性中間神經元（PV神經元），這類抑制型神經元主要功能是抑制周邊神經元活性。腦片染色顯示，冬季動物中PV神經元數目較夏季減少，這為研究工作提供了解剖學上的數據支撐。
神經元對觸覺信號的反應可以分為被激活、被抑制或無反應三類。通過在體雙光子鈣成像實驗，研究人員重複撥動小臭鼩的鬍鬚，記錄皮層神經元的鈣信號，定量神經元對觸覺刺激的反應。通過比較秋冬季與春夏季的實驗，研究發現，在冬季有更多的神經元被觸覺信號激活，與解剖學數據PV神經元在春夏季增多相一致的是，第四層中的神經元被觸覺刺激抑制的比例是秋冬季的2.3倍。研究表明，小臭鼩冬季皮層比夏季薄，且抑制性神經元較少，導致其秋冬季體感皮層神經元更容易被觸覺刺激激活。
2012年，研究發現小臭鼩是一個「美食家」。在食物充足的時候，它們偏好捕獵多汁的蟋蟀和蠕蟲，而不是有厚重外甲的土元。然而，在食物匱乏的時候，小臭鼩也可以退而求其次，捕獵土元充飢。在冬天食物匱乏的情況下，降低體感皮層檢測觸覺信號的閾值，可以令小臭鼩不「挑食」，提升其生存機率。因此，冬季減少皮層體積不僅節約能量消耗，也是一種應對惡劣環境的神經適應機制，該研究為理解神經系統應對生態環境挑戰的適應機制，提供了新視角。
季節性神經系統的變化由於時間跨度長，採樣困難、實驗周期久，相關研究少見。該研究通過長期追蹤單個個體以及跨年度對群體動物進行記錄，在細胞水平、生理水平及大體解剖不同層面，揭示了冬夏兩季動物皮層的自然變化。這種長時程的神經系統適應性變化，可認為是神經可塑性的一種表現形式。有別於學習記憶這種短時程的變化，季節性的神經可塑性的分子機制有待進一步研究。 (生物谷Bioon.com）