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为探究学习是否会改变对非条件刺激的处理，法国索邦大学等机构的研究人员以蜜蜂为对象开展相关研究，发现厌恶学习会使蜜蜂对较低电压电击的反应性持续降低，该结果有助于理解学习对强化物敏感性的影响。
在奇妙的昆虫世界里，蜜蜂一直是科学家们热衷研究的对象。它们不仅有着复杂的社会行为，还具备强大的学习能力。在学习和记忆研究领域，巴甫洛夫条件反射（Pavlovian conditioning）是一个经典的研究模型。以往，科学家们大多聚焦于学习过程中，生物体对条件刺激（conditioned stimulus，CS）反应的变化，就像小狗听到铃声（CS）会联想到食物，从而分泌唾液一样。然而，一个被忽视却至关重要的问题是：学习是否不仅仅改变对条件刺激的处理，还会影响对非条件刺激（unconditioned stimulus，US）的处理呢？比如，小狗在多次铃声 - 食物的配对训练后，对食物（非条件刺激）的感知和反应是否会发生变化？这个问题在过去的研究中鲜有人关注。
为了解开这个谜团，来自法国索邦大学（Sorbonne Université）、法国国家科学研究中心（CNRS）等多个机构的研究人员展开了一项关于蜜蜂的研究。他们想知道，蜜蜂在经历了厌恶学习（aversive learning）后，对厌恶强化物（aversive reinforcer）的敏感性是否会发生改变。这项研究成果意义重大，它有助于我们更深入地理解学习过程中生物体对刺激的处理机制，为神经科学和行为学研究提供新的视角。该研究发表在《Scientific Reports》期刊上。
研究人员主要采用了以下几种关键技术方法：首先，利用电击刺激装置，对固定在装置中的蜜蜂施加不同电压的电击，通过记录蜜蜂的刺痛延伸反应（sting extension response，SER）来量化其对电击的敏感性；其次，进行厌恶嗅觉条件反射（aversive olfactory conditioning）实验，让蜜蜂学习将特定气味（如 1 - 壬醇，作为 CS+）与电击（作为 US）联系起来，同时设置另一种气味（1 - 己醛，作为 CS?）不与电击配对，以此观察蜜蜂的学习效果；最后，运用多种统计分析方法，如广义线性混合效应模型（GLMER）、Wilcoxon 检验、Friedman 检验等，对实验数据进行深入分析。
下面来看具体的研究结果：
- 非条件蜜蜂的厌恶电击反应随时间稳定：研究人员先进行了一项对照实验，他们对 24 只蜜蜂在第 1 天和第 4 天分别施加一系列逐渐升高电压（0.25、0.5、1、2、4 和 8V）的电击，并记录其刺痛延伸反应。结果发现，电击反应随着电压升高而增加，并且从第 1 天到第 4 天，无论是群体水平还是个体水平，蜜蜂的电击反应都保持稳定。这表明在没有任何条件反射训练的情况下，蜜蜂对电击的敏感性不会随时间发生显著变化。
- 厌恶学习导致电击敏感性长期下降：研究人员对另一组 40 只蜜蜂进行实验，在测量它们的电击反应后，进行差异嗅觉条件反射训练。在训练中，蜜蜂需要区分与 7.5V 电击配对的 1 - 壬醇（CS+）和不与电击配对的 1 - 己醛（CS?）。训练后，根据蜜蜂的学习表现将其分为 “学习者”（20 只）和 “非学习者”（20 只）。3 天后进行记忆保留测试，结果显示学习者能够成功区分 CS + 和 CS?，而非学习者则不能。随后再次测量电击反应，发现学习者的电击反应虽然总体上仍随电压升高而增加，但与训练前相比明显降低，尤其是对中间电压（如 1V）的反应显著减少。这表明厌恶学习使蜜蜂对电击的敏感性降低，特别是对低于训练时电压的反应。非学习者的电击反应则没有明显变化。此外，通过计算学习分数并与第 4 天的电击反应分数进行相关性分析，发现两者呈负相关，即厌恶学习表现越好，电击反应降低得越多。
- 厌恶学习而非记忆提取导致电击敏感性长期下降：为了排除记忆提取对电击反应的影响，研究人员重复了上述实验，但在第 4 天不再进行记忆保留测试。结果与之前类似，学习者在训练后对电击的反应性降低，尤其是对 1V 和 2V 电压的反应，非学习者则无明显变化。而且学习分数与第 4 天的电击反应分数仍呈负相关。这进一步证明是厌恶学习本身，而不是记忆提取，导致了蜜蜂电击敏感性的长期下降。
- 食欲学习不会导致厌恶电击敏感性下降：研究人员还想知道这种电击敏感性的变化是否特定于厌恶条件反射。他们对另一组蜜蜂进行食欲嗅觉条件反射（appetitive olfactory conditioning）实验，在第 1 天测量电击反应后，让蜜蜂学习区分与 40% 蔗糖溶液（作为 US）配对的 1 - 壬醇（CS+）和不与蔗糖溶液配对的 1 - 己醛（CS?）。3 天后进行记忆保留测试和再次测量电击反应，结果发现无论是学习者还是非学习者，在训练前后的电击反应都没有明显变化。这表明食欲联想学习（使用蔗糖溶液作为强化物）不会改变蜜蜂对电击的敏感性，说明电击敏感性的降低是厌恶条件反射特有的现象。
综合以上研究结果，研究人员得出结论：厌恶条件反射会改变蜜蜂对厌恶刺激的敏感性。在经历可预测、重复的 7.5V 电击后，蜜蜂对较低电压的电击反应性持续降低，这种变化在中间电压（如 1V 和 2V）尤为明显。这表明蜜蜂在学习过程中，不仅学会了将条件刺激与电击联系起来，还对厌恶强化物形成了特定的长期预期。它们会记住电击的强度，从而减少对较低强度电击的反应。这种现象是电击特有的，食欲条件反射不会产生类似效果。
从神经机制角度来看，虽然具体机制尚未完全明确，但多巴胺能信号（dopaminergic signalling）可能在其中发挥重要作用。多巴胺能神经元在蜜蜂大脑中广泛存在，并且有研究表明其在电击强化和刺痛反应调节中起作用。其中，AmDOP3 受体可能是解释电击反应降低的关键因素，因为它与脊椎动物 D2 样受体相关，多巴胺刺激 AmDOP3 受体可降低细胞内 cAMP 水平，这可能与厌恶嗅觉条件反射后电击反应的降低有关。未来可通过比较学习者和非学习者大脑中 AmDop1 - AmDop3 受体基因表达水平来进一步验证这一假设。
从生态意义上讲，这种对较弱有害刺激反应性的降低，有助于蜜蜂优先应对更严重的威胁，避免在无关刺激上浪费能量和资源，对个体生存和群体性能优化具有重要意义。同时，该研究也为后续相关研究提出了新的问题，如食欲嗅觉条件反射对食欲反应性的影响，以及厌恶学习导致的厌恶反应变化是否特定于电击，还是适用于其他厌恶强化物等。这些问题有待进一步探索和研究。
