压力如何影响鱼类学习记忆？一项以慈鲷为模型揭示应激认知机制的研究

《Animal Cognition》：Stress in the spotlight: impacts of stress on learning and memory in a cichlid fish

本研究针对应激对学习记忆的差异化影响这一经典问题，以群居性慈鲷鱼Neolamprologus pulcher为模型，通过追逐应激干预结合觅食任务训练，发现急性压力虽抑制任务学习成功率（应激组56% vs. 对照组86%），却显著增强长期记忆保留（应激组记忆表现整体优于对照组），且该物种记忆可持续长达48天。研究首次绘制了慈鲷鱼类记忆衰减曲线，为理解应激认知调控的进化保守性及鱼类环境适应性提供了新证据。

　　

在动物界，压力如同一把双刃剑：既能强化记忆，也可能阻碍学习。这种矛盾现象在啮齿类和灵长类中已有深入探讨，但鱼类这类演化地位关键却认知研究尚浅的类群中，应激与认知的相互作用仍迷雾重重。尤其在自然环境中，鱼类面临捕食、竞争等多重压力，理解其认知适应性对揭示行为演化机制至关重要。为此，研究者将目光投向了非洲坦噶尼喀湖的群居慈鲷鱼Neolamprologus pulcher——这种鱼类具有复杂社会结构，且能通过移动圆盘获取食物的行为模拟自然觅食策略，为探究应激与认知提供了理想模型。

为厘清急性压力对学习与记忆的差异化影响，研究团队设计了三阶段实验：首先对 dominant 个体施加每日2分钟的追逐应激（模拟自然威胁），随后进行觅食任务训练（单圆盘关联学习与双圆盘颜色辨别学习），最后在12、24、48及96天后测试记忆保留情况。同时，通过行为学测定（活动性、探索性、胆量）分析个体行为特质与认知表现的关联。

关键技术方法

研究采用实验室自繁的N. pulcher dominant 个体，通过追逐法诱导急性应激，结合定制觅食装置（含颜色区分圆盘的喂食托盘）进行认知训练。行为数据由盲法评分员使用BORIS软件分析，统计采用广义线性混合模型（GLMM）和因子分析（降维处理活动性、探索性等行为指标）。记忆测试通过无强化探针试验评估，记忆标准为正确移动圆盘≥8/10次。

研究结果

1. 压力抑制学习成功率但未影响学习速度

应激组仅56%（10/18）个体通过辨别学习标准，显著低于对照组的86%（19/22）（GLMM, X²=4.3, p=0.04）。

然而，两组达到学习标准所需试验次数无显著差异（应激组34±9次 vs. 对照组28±7次，p=0.18），且应激组在训练中更少进入风险区域（中央区域停留时间更短，p=0.001），表明压力可能通过降低探索动机而非直接损害认知能力影响学习。

2. 压力增强长期记忆保留

记忆测试显示，应激组在所有时间点的记忆表现均优于对照组：12天后记忆率90%（9/10） vs. 74%（14/19），48天后达100%（7/7） vs. 50%（4/8）。

跨时间点综合分析表明，对照组遗忘概率显著更高（X²=8.23, p=0.04），提示急性压力可能通过提升事件显著性强化记忆编码。

3. 性别与行为特质对认知影响有限

雌雄个体在学习成功率（p=0.63）及记忆表现（除96天后雌性优势外）均无显著差异。

行为因子（活动性FA1、胆量FA2）与学习速度无相关性（p>0.15），表明认知差异主要源于应激状态而非个体行为类型。

结论与意义

本研究首次在慈鲷鱼类中揭示急性压力对学习与记忆的“解耦”效应：压力虽削弱任务习得，却促进长期记忆巩固。N. pulcher长达48天的记忆保留期刷新了同类研究的记录，凸显其作为认知演化模型的价值。结果支持“应激增强记忆显著性”假说，即与学习情境匹配的急性应激可能通过激素调控（如皮质醇）强化记忆编码。未来需进一步探讨慢性应激、不同学习范式（如空间记忆）及神经机制（如侧脑 pallium 功能）的作用。论文发表于《Animal Cognition》，为理解应激认知效应的进化保守性及鱼类对环境变化的适应性策略提供了关键证据。