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先天性偏好决定了动物如何与环境互动，但经验如何完善支撑这些内在动机的神经过程，目前尚未得到充分理解。在本研究中，我们建立了一种虚拟杆下降任务，使小鼠能够在不对高度依赖性回避行为产生习惯化的情况下重复完成大量试次。小鼠会根据近期试次的结果调整其选择，而无需外部施加行为强化或惩罚。利用这一范式，我们发现去甲肾上腺素能信号增强了对高度的回避，而经验则完善了前额叶皮层对该任务的群体表征。抑制蓝斑去甲肾上腺素能神经元会减少小鼠在视觉上高度较高的刺激条件下作出安全选择的比例，而刺激其投射至初边缘皮层的轴突则增强了安全决策。初边缘皮层中的预期性去甲肾上腺素水平与不同动物间的高度回避行为相关，并反映了试次结果的历史。微型显微镜钙成像显示，初边缘皮层神经元能够追踪任务进程。在群体水平上，经验提升了对位置的解码能力，而这种提升与行为改善高度相关。随着经验积累，任务执行过程中神经轨迹的变异性降低，且表征的可靠性与行为改善相关。综上，这些结果表明，先天性威胁经验能够在无需外部施加强化的情况下促使前额叶皮层表征得到完善。因此，先天性行为偏好得以维持，而支撑该偏好的神经过程则不断演化，这提示神经回路在与由先天机制决定的环境动机互动时具有灵活性。
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先天性偏好决定了动物如何与环境互动，但经验如何塑造支撑这些内在动机的神经过程，目前尚未得到充分理解。在本研究中，我们开发了一种虚拟杆下降任务，使小鼠能够在不因高度相关的回避行为而产生习惯化的情况下重复完成多次试验。小鼠会根据近期试验结果调整其选择，而无需外部施加行为强化或惩罚。利用这一范式，我们发现去甲肾上腺素能信号增强了对高度的回避，而经验则细化了前额叶皮层对该任务的群体表征。抑制蓝斑去甲肾上腺素能神经元会减少小鼠在视觉上看似较高的高度刺激下作出安全选择的比例，而刺激其投射至前边缘皮层的轴突则增强了安全决策。前边缘皮层中的预期性去甲肾上腺素水平与不同动物间的高度回避相关，并反映了试验结果的历史。微型显微镜钙成像显示，前边缘皮层神经元能够追踪任务进程。在群体水平上，经验提高了位置解码的准确性，而这种提高与行为表现的改善密切相关。随着经验积累，任务执行期间的神经轨迹变异性降低，且表征的可靠性与行为改善相关。综上，这些结果表明，即使不存在外部施加的强化，先天性威胁经验也能够促使前额叶皮层发生精细化改变。因此，先天性行为偏好得以维持，而支撑该偏好的神经过程则不断演化，这提示神经回路在应对由环境预先设定的动机时具有灵活性。
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发布于 2026 年 9 月 14 日。
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一种用于先天性高度回避的适应性去甲肾上腺素能—前额叶回路
Stephanie M Staszko
、
Emi Krishnamurthy
、
Rohan Lokanadham
、
Jessica P He
、
Aakash Basu
、
Jocelyne Rondeau
、
Abigail L Yu
、
John H Krystal
、
Alfred P Kaye
bioRxiv
2026.09.14.751402；
doi：
https://doi.org/10.64898/2026.09.14.751402
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一种用于先天性高度回避的适应性去甲肾上腺素能—前额叶回路
Stephanie M Staszko
、
Emi Krishnamurthy
、
Rohan Lokanadham
、
Jessica P He
、
Aakash Basu
、
Jocelyne Rondeau
、
Abigail L Yu
、
John H Krystal
、
Alfred P Kaye
bioRxiv
2026.09.14.751402；
doi：
https://doi.org/10.64898/2026.09.14.751402
📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.09.14.751402v1?rss=1
🏷️ 先天性回避行为 去甲肾上腺素能信号 前额叶皮层 蓝斑神经元 高度威胁决策 神经表征可塑性