绵羊幼崽与成体在视觉辨别反转任务中学习与认知灵活性的相似性研究

为解决绵羊神经发育模型中年龄对认知功能评估的影响，研究人员通过半自动化操作系统比较了成年母羊与断奶羔羊在视觉注意力及双选择视觉辨别反转任务中的表现。结果显示羔羊虽需更长时间完成视觉注意力任务，但在认知灵活性（如Acq1/Rev1阶段）与成体无显著差异，为纵向研究妊娠暴露及干预措施对绵羊神经发育的影响提供了关键方法学支持。

　　

绵羊作为神经发育研究的模式动物，因其与人类大脑的解剖相似性和长寿命特点备受关注。然而，关于幼年与成年绵羊认知能力的差异，尤其是涉及前额叶-纹状体网络功能的双选择视觉辨别反转任务（two-choice visual discrimination-reversal task）的表现，此前缺乏系统评估。这一空白限制了绵羊模型在生命早期神经发育研究中的应用。为此，来自英国阿伯里斯特威斯大学的研究团队开展了一项开创性研究，比较了成年母羊（1.4-6.4岁）与其断奶羔羊（4.1-5.5月龄）在视觉注意力和认知灵活性任务中的表现，相关成果发表于《Applied Animal Behaviour Science 2.2》。

研究采用半自动化操作系统（semi-automated operant system），通过阶段性训练引导动物完成视觉注意力任务（需触发屏幕图像并选择正确位置）和双选择辨别反转任务（Acq1-Rev2四阶段）。关键技术包括：1）伪随机图像呈现与自动食物奖励分配；2）校正试验（correction trials）设计以减少侧向偏好；3）基于学习标准（6次连续正确或9/10正确率）的渐进式测试。样本来自12只纯种Texel母羊及其13只羔羊（含8只未去势公羔和5只母羔）。

3.1 视觉注意力任务
成年母羊以更少训练场次（中位数7 vs. 13天，p=0.030）和更高通过率（8/12 vs. 3/13，p=0.028）完成任务，但所有羔羊最终均达标，表明其具备图像关注能力，仅需更长时间克服环境干扰。

3.2 双选择视觉辨别任务
在首次获取（Acq1）和两次反转（Rev1/Rev2）阶段，两组所需试验次数无差异（p>0.3），但成年母羊在第二次获取（Acq2）中表现更优（45 vs. 56次，p=0.031）。反转指数（Reversal Index, RI）无组间差异，提示羔羊与成体具有相当的规则重学能力。

讨论与意义
该研究首次证实断奶羔羊能完成复杂认知任务，其认知灵活性（cognitive flexibility）与成体相当，但视觉注意力成熟较慢。这一发现为绵羊模型的纵向研究铺平道路，尤其适用于评估妊娠并发症（如胎儿生长受限）或干预措施对子代神经发育的长期影响。值得注意的是，雌性羔羊在初期训练中表现出更高应激性，暗示性别差异可能影响认知测试设计。研究还揭示了绵羊在反转学习中的表现稳定性，其RI值（约100）与9月龄Texel羊相当，支持该任务作为跨年龄认知评估工具的可靠性。未来可进一步探索年龄对更复杂认知任务（如跨维度转换）的影响，以及性激素周期对成年母羊测试表现的调控作用。