基底外侧杏仁核中刺激特异性与适应性价值表征的神经机制研究

本研究揭示了基底外侧杏仁核(BLA)如何动态编码不同奖励刺激的价值表征。通过双光子钙成像技术，研究人员发现雄性小鼠BLA神经元群体反应强度随主观价值变化，且不同奖励激活不同神经元亚群。当出现更高价值奖励时，这些表征会快速重新调整，而内部状态（如口渴）会选择性增强对水的反应。该研究为理解适应性决策的神经基础提供了重要证据，解决了关于BLA价值编码是刺激特异性还是刺激不变性的长期争议。

　　

在动物行为决策过程中，如何评估和更新奖励价值是一个核心科学问题。基底外侧杏仁核(BLA)作为情绪和奖励处理的关键脑区，长期以来被认为在价值表征中起重要作用。然而，关于BLA究竟采用刺激特异性还是刺激不变性的编码方式，以及如何整合内部状态与外部环境信息，一直是神经科学领域的重大争议。传统观点认为BLA编码的是抽象的价值信号，但越来越多的行为证据表明其对特定刺激的价值更新具有选择性。这种理论与实验的矛盾，呼唤更精细的神经活动观测手段来揭示BLA价值表征的本质特征。

来自瑞士的研究团队在《Nature Communications》发表了一项突破性研究。通过双光子钙成像技术记录雄性小鼠BLA神经元活动，同时结合精细的行为学分析，研究人员系统探索了BLA对不同奖励刺激的表征模式。实验采用随机呈现多种液体奖励（不同浓度的蔗糖溶液、牛奶等）的范式，通过测量舔舐行为作为价值评估指标，实现了对BLA神经活动的精准解析。

关键技术方法包括：1) 双光子钙成像记录BLA神经元活动；2) 头部固定行为范式结合多参数监测（舔舐、瞳孔扩张、运动等）；3) 梯度折射率(GRIN)透镜植入技术；4) 水剥夺和厌恶刺激等内部状态操控；5) 基于深度学习的运动轨迹分析。

BLA奖励反应与消费起始同步
研究发现BLA神经元活动与奖励消费起始高度同步，钙瞬变概率在消费开始后1.5秒内显著升高。高时间分辨率的行为分析显示，不同奖励引发的舔舐模式存在差异，但神经活动差异出现在运动模式分化之前，排除了单纯运动信号干扰的可能性。

BLA群体活动反映感知奖励价值
通过测试不同浓度、体积和类型的奖励，发现群体水平的BLA活动强度与标准化舔舐行为（价值指标）呈正相关。这种相关性在不同奖励类型间保持一致，表明群体水平的刺激不变性价值编码。

神经元亚群编码刺激特异性价值
单神经元分析揭示了一个关键发现：虽然群体反应呈现价值相关性，但单个神经元主要对特定刺激作出反应。在营养差异大的奖励间，这种特异性更为明显，表明BLA采用分布式编码策略。

BLA神经元动态编码价值
当引入更高价值奖励时，原有奖励的神经表征会快速（分钟级别）重新调整。这种适应性变化在移除高价值奖励后可逆，表明BLA持续更新相对价值信息。

价值表征依赖内部状态
水剥夺选择性地增强BLA对水的反应，而厌恶体验则抑制蔗糖反应。这些变化由不同神经元群体介导，表明内部状态能双向调节特定刺激通路的增益。

这项研究通过多尺度分析，阐明了BLA价值表征的双重特性：单神经元水平的刺激特异性和群体水平的刺激不变性。这种编码策略使BLA既能保持特定奖励的身份信息，又能整合出抽象的价值信号用于决策。发现解决了关于BLA功能机制的长期争议，为理解情绪障碍中的价值处理异常提供了新视角。研究还揭示了内部状态通过选择性调节特定神经元群体来影响决策的精细机制，这对开发针对成瘾、抑郁等疾病的精准干预策略具有重要启示。