成熟小鼠皮层中棘突结构与功能可塑性的稳健学习驱动机制

成年大脑皮层中的树突棘通常被认为具有高度稳定性，而其有限的重塑能力则支持学习过程。我们在成年小鼠中采用视觉联想任务和多层级成像方法，发现学习驱动了树突棘纳米结构复杂性的显著增加；同时，在任务习得过程中，树突棘形成迅速且持续增加，并伴随着初级视觉皮层（V1）第2/3层神经元树突棘整体尺寸的减小。 进一步地，经过训练的动物中，对任务相关方位调谐的树突棘比例有所增加；而在天真小鼠中，树突棘反应的可辨别性能够预测其后续任务表现。我们的结果表明，学习会增强树突棘对任务相关信息的偏好，并指出树突棘纳米结构及其输入的重构是驱动这些变化的结构性基础。

成年大脑皮层中的树突棘通常被认为具有高度稳定性，其有限的重塑能力被认为支持学习过程。我们采用视觉关联任务，并结合成年小鼠的多层级成像方法，发现学习可显著驱动树突棘纳米结构复杂性的增加；同时，在任务习得过程中，树突棘形成迅速且持续增加，并伴随着初级视皮层（V1）第2/3层神经元树突棘总体尺寸的减小。

此外，经过训练的动物中，对任务相关取向具有调谐性的树突棘比例进一步增加；而在天真小鼠中，树突棘反应的可辨别性能够预测其后续行为表现。我们的结果表明，学习会增强树突棘对任务相关信息的偏好，并提示树突棘纳米结构及其输入的重构是驱动这些变化的结构性机制。

📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.05.19.726233v1?rss=1

🏷️ 树突棘可塑性 皮层学习 视觉联想任务 神经元成像 方位调谐