从前额叶、伏隔核和海马局部场电位中解码工具性杠杆按压行为:跨性别、任务和多巴胺耗竭的一致性

由 root 提交于 周三, 09/23/2026 - 18:47
在操作性行为过程中,多个脑区之间的振荡活动具有协调性,并且会随不同任务条件而发生变化。本研究采用解码方法,对这些活动模式进行表征,并利用从大鼠双侧海马、伏隔核和前额叶皮层记录的局部场电位(LFP),预测其按压杠杆的行为。我们提取LFP的频带功率和峰值频率特征,并使用泊松广义线性模型(GLM)跨动物和跨条件预测行为。研究数据来自雄性和雌性大鼠,它们分别执行固定比率(FR40)或渐进比率(PROG)操作性杠杆按压任务,并接受载体(VEH)或丁苯那嗪(TBZ)处理。TBZ是一种囊泡单胺转运体2(VMAT-2)抑制剂,可耗竭多巴胺并诱发类似抑郁的动机功能障碍。 我们发现,在数秒的时间尺度内,利用多脑区LFP可以准确预测动物个体内部的杠杆按压行为,所解释的方差超过30%。尽管个体内和条件内的预测效果最高,但有趣的是,我们还发现这些解码器能够跨动物以及跨药物、性别和任务条件进行泛化,这提示LFP与行为之间存在稳定的关联。随后,我们评估了能否利用LFP特征解码长期任务变量,例如自上一次强化物获得以来或距离下一次强化物获得还需按压的次数。我们发现,LFP特征能够预测这些长期任务变量,但其解码所依赖的LFP特征不同于用于预测即时杠杆按压的特征。总体而言,这些结果表明,在多种药物、任务和性别条件下,杠杆按压行为均与稳定且分布广泛的LFP活动模式相关。

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在操作性行为过程中,多个脑区之间的振荡活动具有协调性,并且会随不同任务条件而发生变化。本研究采用解码方法,对这些活动模式进行表征,并利用双侧海马、伏隔核和前额叶皮层记录的局部场电位(LFP),预测大鼠的杠杆按压行为。我们提取 LFP 的频带功率和峰值频率特征,并使用泊松广义线性模型(GLM)在不同动物和条件下预测行为。我们采用雄性和雌性大鼠的数据;这些大鼠分别执行固定比率(FR40)或渐进比率(PROG)操作性杠杆按压任务,并接受溶剂对照(VEH)或丁苯那嗪(TBZ)处理。丁苯那嗪是一种囊泡单胺转运体(VMAT-2)抑制剂,可耗竭多巴胺并诱发类似抑郁的动机功能障碍。我们发现,利用多脑区 LFP,可以在以秒为尺度的时间范围内,在动物个体内部准确预测杠杆按压行为,解释的方差超过 30%。尽管个体内和条件内预测的准确性最高,但有趣的是,我们还发现这些解码器能够跨动物以及跨药物、性别和任务条件进行泛化,这提示 LFP 与行为之间存在稳定关联。随后,我们评估了 LFP 特征能否用于解码长期任务变量,例如自上一次强化物获得以来或距离下一次强化物获得还需进行的按压次数。我们发现,LFP 特征能够预测这些长期任务变量,但其解码所依赖的 LFP 特征不同于用于即时杠杆按压行为预测的特征。总体而言,这些结果表明,在多种药物、任务和性别条件下,均存在与杠杆按压行为相关的稳健分布式 LFP 模式。

利益冲突声明

J.D.S. 曾获得 Chronos、Blackthorn、Acadia、Otsuka 和 Lundbeck 的资助,并为这些公司提供咨询服务。

基金信息声明

美国国立卫生研究院

,5R01MH121350

版权

本预印本的。

本文依据 CC-BY 4.0 国际许可协议公开发布。

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发布于 2026 年 9 月 22 日。

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2026.09.16.751848;

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📄 原文链接:https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.09.16.751848v1?rss=1

🏷️ 局部场电位解码 操作性行为 多脑区神经振荡 多巴胺耗竭 泊松广义线性模型