遗传输入与局部转换共同塑造了通路特异性纹状体信号在动机行为中的时空组织

适应性行为要求神经回路将感觉事件与其空间位置、预测价值以及其与结果之间的时间关系联系起来。尽管纹状体回路被认为参与这一过程，但动机相关信号如何在纹状体各区域以及直接通路和间接通路的棘状投射神经元中组织起来，以及其中哪些成分反映传入输入、哪些成分反映局部转换，仍不清楚。通过在小鼠视觉条件化过程中进行全纹状体范围的钙记录，我们发现，习得的线索价值、奖励临近性、线索位置以及与舔舐相关的行为，分别编码于不同的区域和时间窗口中。这些信号既包括通路趋同的表征，也包括通路对抗性的动态变化。针对每种SPN亚型的全纹状体范围谷氨酸能输入测量显示，快速的线索位置和与舔舐相关的信号存在于通向两条通路的传入输入中，这与表征的继承性一致。相比之下，通路对抗性的pDMS价值信号以及dSPN选择性的pVLS爬升活动在相应的谷氨酸能输入动态中并不存在，这表明它们源于纹状体局部转换。上述发现揭示了区域特异性的输入—输出转换，这些转换将纹状体信号组织起来，以服务于动机行为的不同组成成分。

适应性行为要求神经回路将感觉事件与其位置、预测价值以及其与结果之间的时间关系联系起来。尽管纹状体回路被认为参与了这一过程，但目前仍不清楚，具有动机相关性的信号如何在纹状体不同区域以及直接通路和间接通路的棘状投射神经元之间进行组织，也不清楚其中哪些成分反映传入输入，哪些成分反映局部转换。

我们在小鼠视觉条件化过程中进行了覆盖整个纹状体范围的钙成像记录，发现习得的线索价值、奖励接近性、线索位置以及与舔舐相关的行为，分别编码于不同的区域和时间窗口中。这些信号既包括通路趋同的表征，也包括通路对抗的动态。

针对每种SPN亚型进行的全纹状体范围谷氨酸能输入测量显示，快速的线索位置和与舔舐相关的信号存在于通向两条通路的传入输入中，这与其为继承性表征的解释一致。相比之下，通路对抗性的pDMS价值信号以及dSPN选择性的pVLS爬升活动，在相应的谷氨酸能输入动态中均不存在，这表明它们来源于纹状体局部转换。

这些发现揭示了具有区域特异性的输入—输出转换机制，该机制对纹状体信号进行组织，以服务于动机性行为的不同组成成分。

📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.06.04.730000v1?rss=1

🏷️ 纹状体 动机行为 钙成像 直接-间接通路 局部回路转换