小鼠背侧前额叶皮层驱动持续性行为的神经机制研究
时间:2026-05-09 21:38 来源:Nature Communications 作者:Anastasiia Lebedeva 点击:次
在日常生活中,我们常常会陷入一种行为模式:明知某种做法已不再有效,却依然重复。这种现象被称为持续性行为(perseveration),其目的和神经机制长期以来未被完全理解。2026年4月25日,伦敦大学学院(UCL)的Anastasiia Lebedeva及其团队在《Nature Communications》发表了一项研究,通过小鼠动态奖励学习任务,揭示了背侧前额叶皮层中的一个特定亚区——前次级运动皮层(anterior secondary motor cortex, MOs)在持续性行为中的核心作用。 研究表明,MOs中的神经元活动可以预测小鼠即将做出的重复选择,并因果性地控制持续行为的发生频率和反应速度。令人意外的是,当小鼠坚持旧策略时,尽管获得的总奖励较少,但反应速度更快。这提示持续性行为可能是一种以“准确性”换取“速度”的决策策略。这一发现为理解强迫症、成瘾和某些自闭症谱系中的刻板行为提供了新的神经环路靶点。 研究亮点速览
行为范式与持续性行为定量任务结构:
持续性行为的定义:在奖励概率切换后,小鼠仍然坚持原来的优势选择(例如继续选左边,尽管左边的奖励概率已降至20%)。 行为发现:
神经编码:前MOs是“坚持信号”的核心来源研究者使用Neuropixels硅探针插入多个前额叶亚区,包括MOs(前部和尾部)、PL(前边缘皮层)和IL(下边缘皮层)。 关键发现:
结论:MOs专门在“决策前/决策中”阶段整合过去选择的历史信息,并生成一个“坚持/切换”的决策变量,进而影响行为。 因果操控:MOs驱动持续性行为光遗传抑制:在选择期通过病毒表达抑制性视蛋白特异性抑制MOs中的神经元,结果显示:
对照实验表明,抑制MOs的尾部无行为效果,表明前MOs的功能是特异的。 功能分离:mPFC负责学习,而非持续执行在选择期光遗传抑制mPFC(包括PL和IL)对持续性行为无影响,但在奖励反馈期抑制mPFC会显著损害小鼠对奖励概率变化的学习能力。 双系统模型:
这一分离解释了某些精神疾病中患者的行为特征,例如无法停止旧行为或无法从错误中学习。 (责任编辑:泉水) |