无聊是一种普遍存在的心理状态，它通过赋予单调情境负价值，促使个体追求新颖信息。然而，大脑如何提取并表征持续进行的感觉体验中的信息内容，仍知之甚少。在本研究中，我们结合行为学测定、神经生理学记录和计算建模，跨人类与小鼠两种物种探究感觉信息如何塑造与无聊相关的行为。在一项跨物种选择任务中，人类和小鼠均表现出对单调感觉刺激来源的稳定回避。我们以经验熵作为信息内容的度量，对感知到的单调性进行形式化描述，并表明，对单调性的回避程度随着低熵水平的升高而增强；在人类中，这种回避还与无聊体验相关。人类脑电图记录以及小鼠中尺度钙成像结果显示，新皮层活动的招募程度能够追踪刺激熵。对小鼠听觉皮层进行双光子钙成像进一步揭示了一个与刺激无关的熵群体编码，该编码由一群调谐于信息内容的神经元支持。循环网络模型通过传入抑制与循环易化的相互作用再现了这一编码。总体而言，我们揭示了感觉体验的信息内容如何在皮层群体活动中得到表征，为与无聊相关的回避行为提供了基础。因此，我们的研究将突触和神经元动力学与无聊联系起来，表明无聊可能作为一种保障机制，确保大脑获得高信息量的输入。
无聊是一种普遍存在的心理状态，它通过赋予单调情境负价值，促进个体追求新颖信息。然而，大脑如何提取并表征持续进行的感觉体验中的信息内容，仍知之甚少。在本研究中，我们结合人类和小鼠的行为学测试、神经生理学记录及计算建模，探究感觉信息如何塑造与无聊相关的行为。在跨物种选择任务中，人类和小鼠均表现出对单调感觉刺激来源的稳定回避。我们采用经验熵作为信息内容的度量，对主观感知的单调性进行形式化，并显示单调性回避程度与低熵直接相关；在人类中，这一关系还与无聊体验相关。人类脑电图记录以及小鼠中尺度钙成像结果表明，新皮层活动的募集程度能够追踪刺激熵。进一步地，对小鼠听觉皮层进行双光子钙成像发现，存在一种与刺激无关的熵群体编码，该编码由对信息内容具有调谐性的神经元支持。一个循环网络模型通过传入性抑制与循环性促进之间的相互作用，重现了这一编码。综上，我们揭示了感觉体验的信息内容如何由皮层群体活动表征，为与无聊相关的回避行为提供了基础。因此，本研究结果将突触和神经元动力学与无聊联系起来，表明无聊可作为一种保障机制，确保大脑获得高信息量的输入。
作者声明不存在任何竞争性利益。
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关键词：无聊机制 · 新皮层信息表征 · 感觉信息熵 · 群体神经编码 · 跨物种神经科学 · 双光子钙成像
原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.07.09.737454v1?rss=1