撰稿 | 阿漏 浙江大学博士生
排版 | AiBrain 编辑团队
我们的大脑进化出对外部世界做出预测,并根据错误结果重新调整预测的能力。但这并不是我们在与周围环境交互过程中确保自己生存的唯一方法。我们需要关注身边的各种刺激,并减少对不重要刺激的关注,这一过程称为习惯化(Habituation)。
心理学中有个很重要的实验,讲的是婴儿在看到人脸时,注意力会立刻被吸引;但随着熟悉,关注时间会逐渐缩短,这就是习惯化;而此时再呈现一张陌生人脸时,婴儿的注意会再次被唤醒,也就是发生了“去习惯化”。
习惯化等注意机制与关联性学习息息相关,一个典型的例子是一种被称为“潜在抑制”的现象。在这种现象中,预先暴露于中性刺激,能够减弱该刺激与结果之间关联的学习。
Erin S. Calipari是范德比尔特大学(Vanderbilt University)医学院基础科学系的药理学助理教授。Calipari的研究主要包括了用于奖励,联想学习和动机中的适应性和适应性不良过程的神经环路。
范德比尔特大学的Erin Calipari研究团队近日在《Nature Neuroscience》上发表了题为“Dopamine signaling in the nucleus accumbens core mediates latent inhibition”的文章,研究了伏隔核核心区的多巴胺在关联性学习中的作用。

研究人员首先想要知道中性新颖的刺激是否可以激发多巴胺反应,以及随着反复刺激多巴胺反应的变化。
他们通过光纤记录,观察清醒小鼠反复暴露于中性刺激时,伏隔核核心区(NAc core)多巴胺信号的变化,发现NAc的多巴胺反应时能被新颖的中性刺激引发,并且这种反应随着刺激的重复呈现而降低。这一结果表明NAc 核心区的多巴胺信号的变化能够表征陌生/熟悉的刺激。

图1. 中性刺激会引起多巴胺反应,这种反应会随着重复出现而减少。
既然小鼠展现出了对重复多次的刺激的适应性变化,研究人员便提出了一个假设:小鼠对刺激形成习惯化后,对相同刺激的注意力就会下降,从而导致对与该刺激关联的学习效果变差。
于是,研究人员在此引入了一个潜在抑制的实验:在对小鼠进行操作性条件反射(声音/亮光+足部电击)前,通过将小鼠分别放于预先接受亮光刺激训练和没有预先接受亮光刺激的环境中,对比两组小鼠惊恐反应,并发现预先接受亮光训练减弱了小鼠的操作性条件反射的学习能力。
重要的是,这种减弱与“潜在抑制”有关:在这种情况下,动物对熟悉的(预先暴露的)刺激学习新的关联会更慢。

图2. 提示预先暴露电击导致随后的恐惧学习期间多巴胺反应和学习效率降低。
接下来,研究人员进一步考察,受到预先暴露的刺激使得多巴胺信号的减弱是否确实是潜在抑制的原因。
通过在小鼠操作性条件反射学习过程中,对VTA-NAc core轴突末端进行光遗传操纵,研究人员发现激活轴突末端可以消除“潜在抑制”,从而恢复正常学习轨迹; 而抑制轴突末端并没有导致更强的“潜在抑制”。

图3. 在预先暴露的阶段对多巴胺反应进行光遗传操纵,从而对随后的学习产生影响
综上所述,本文表述了新颖的中性刺激激发的会升高NAc 核心区中的多巴胺,并且这些反应会对未来的关联学习刺激产生影响。
值得注意的是,这种由多巴胺介导的潜在抑制对厌恶刺激相关联的学习至关重要。因此我们有可能通过操纵多巴胺的释放,从而避免对某种刺激的习惯化,挽救由于熟悉而导致的负性刺激相关的学习效果,规避生活中存在的风险。
更为重要的是,这种效应并不来源于多巴胺对基于奖励的信息的反应,这与许多基于预测的多巴胺在学习记忆中的解释不一致。因此该研究结果挑战了多巴胺作为基于效价的预测信号的理论,并强调了多巴胺在 NAc核心区中,由新颖中性刺激对当前和未来行为影响的因果作用。
✦往期精彩回顾✦


声明:脑医汇旗下神外资讯、神介资讯、脑医咨询、AiBrain所发表内容之知识产权为脑医汇及主办方、原作者等相关权利人所有。未经许可,禁止进行转载、摘编、复制、裁切、录制等。经许可授权使用,亦须注明来源。欢迎转发、分享。