奖励记忆通过眶额皮层—次级运动皮层通路偏向工具性规则选择

root 提交于 周五, 09/04/2026 - 14:47
奖赏预测线索能够影响决策,并促进对特定结果的追求。这种影响通常采用特异性巴甫洛夫—工具性迁移(specific Pavlovian-to-instrumental transfer,sPIT)范式进行研究。在该范式中,巴甫洛夫线索会偏置行动选择,促进执行指向线索所预示结果的工具性动作(通常为按压左侧或右侧杠杆)。然而,自然情境中的奖赏追求往往不止于选择离散动作,还需要选择能够将多个动作组织成目标导向序列的抽象规则。线索化奖赏记忆对这类规则选择的影响尚未得到充分关注,其所涉及的神经回路也基本未知。在本研究中,我们开发了特异性巴甫洛夫—规则—工具性迁移(specific Pavlovian-to-Rules-to-Instrumental Transfer,sPRInT)任务,该任务是在sPIT基础上改编而来,旨在考察巴甫洛夫奖赏线索如何偏置工具性规则的选择。随后,我们采用通路特异性化学遗传学沉默技术,检验眶额皮层至次级运动皮层投射(OFC→M2)在这一效应中的作用。表达hM4Di或mCherry的OFC→M2神经元大鼠学习了一个三步工具性序列(示范杠杆→鼻触→选择杠杆)。在交替进行的区组中,大鼠分别采用延迟非匹配样本规则或视觉引导规则,以选择序列中的最终动作,并获得不同的结果(dNMTS-O1;VIS-O2)。在第二阶段,两种不同的听觉线索分别被建立为两种结果的巴甫洛夫预测线索(S1-O1;S2-O2)。最后,在注射DCZ后进行的无奖赏探测试验中,我们考察了呈现这些巴甫洛夫线索如何通过促进抽象规则的使用而偏置工具性选择。在对照组(mCherry)大鼠中,巴甫洛夫线索促进了与线索所预示结果相对应规则的采用(S1促进dNMTS规则;S2促进VIS规则)。在hM4Di大鼠中,DCZ介导的OFC→M2投射神经元失活减弱了这一效应。相比之下,抑制OFC→M2并未影响传统的sPIT;在传统sPIT中,预测奖赏的线索无需抽象规则或延伸动作序列,即可直接偏置行动选择。这些发现表明,线索化奖赏记忆能够调控抽象规则的选择,并揭示OFC→M2是将这些记忆转化为与目标相适应的行为策略的关键神经回路。

奖励预测性线索能够影响决策,并促进对特定结果的追求。这种影响经典上通过特异性巴甫洛夫—工具性迁移(specific Pavlovian-to-instrumental transfer,sPIT)进行研究。在该范式中,巴甫洛夫线索会偏置行动选择,并促进执行指向线索所提示结果的工具性动作(通常为按压左侧或右侧杠杆)。然而,自然情境下的奖励追求往往不仅涉及离散动作的选择,还要求选择能够将多个动作组织成目标导向序列的抽象规则。线索所激活的奖励记忆对这类规则选择的影响尚未得到充分研究,其背后的神经回路也在很大程度上仍属未知。在本研究中,我们开发了特异性巴甫洛夫—规则—工具性迁移(specific Pavlovian-to-Rules-to-Instrumental Transfer,sPRInT)任务,该任务是在sPIT基础上改编而来,旨在考察巴甫洛夫奖励线索如何偏置工具性规则选择。随后,我们采用通路特异性的化学遗传学抑制方法,检验眶额皮层至次级运动皮层投射(OFC[→]M2)对这一效应的作用。表达hM4Di或mCherry的OFC[→]M2神经元大鼠学习了一种三步工具性序列(采样杠杆[→]鼻触[→]选择杠杆)。在交替区组中,大鼠分别采用延迟非匹配样本规则或视觉引导规则,以选择该序列中的最终动作,并获得不同的结果(dNMTS-O1;VIS-O2)。在第二阶段,两种不同的听觉线索分别被建立为两种结果的巴甫洛夫预测线索(S1-O1;S2-O2)。最后,在DCZ注射后进行的无奖励探测试验中,我们考察了这些巴甫洛夫线索如何通过促进抽象规则的使用来偏置工具性选择。在对照组(mCherry)大鼠中,巴甫洛夫线索促进了与线索所提示结果相对应规则的采用(S1促进采用dNMTS规则;S2促进采用VIS规则)。在hM4Di大鼠中,DCZ介导的OFC[→]M2投射神经元失活削弱了这一效应。相比之下,抑制OFC[→]M2并未影响传统的sPIT;在传统sPIT中,奖励预测性线索无需抽象规则或延长的动作序列,即可直接偏置行动选择。这些发现表明,线索激活的奖励记忆能够调控抽象规则的选择,并确定了OFC[→]M2作为将这些记忆转化为符合目标的行为策略的关键神经回路。


📄 原文链接:https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.08.29.748039v1?rss=1

🏷️ 奖赏记忆 抽象规则选择 巴甫洛夫-工具性迁移 眶额皮层-次级运动皮层通路 化学遗传学 目标导向行为