灵长类腹侧纹状体与腹侧苍白球在趋避决策中动机与情感判断的差异化表征

本研究通过记录猕猴执行交替性趋近-趋近(Ap-Ap)和趋近-回避(Ap-Av)任务时腹侧纹状体(VS)与腹侧苍白球(VP)的单神经元活动，揭示VS快速预测性编码动机状态而VP稳定处理情感价值的神经机制，为基底节环路在动机-情感冲突决策中的作用提供新见解。

　　

在复杂决策过程中，大脑如何权衡潜在奖励与厌恶后果的得失？这个涉及动机驱动与情感判断的核心问题，正是灵长类神经科学研究的前沿领域。腹侧纹状体(Ventral Striatum, VS)和腹侧苍白球(Ventral Pallidum, VP)作为基底神经节的关键节点，虽已知参与奖赏处理与动机行为，但二者在同时涉及奖赏与惩罚的冲突情境下的差异化功能仍不明确。这项发表在《Neuroscience Research》的研究，通过创新性的双任务范式揭示了VS-VP通路在动机与情感维度上的互补性神经表征。

研究团队采用两项结构匹配但动机特征迥异的决策任务：在趋近-趋近(Approach-Approach, Ap-Ap)任务中，猕猴需在两个奖励选项间选择；而在趋近-回避(Approach-Avoidance, Ap-Av)任务中，动物需权衡奖励与伴随的面部空气喷射惩罚。通过同步记录VS和VP的单神经元活动，结合行为学指标——反映动机状态的注视错误频率(Fixation Error Frequency, FoE)和表征主观价值的选择价值(Chosen Value, ChV)，研究系统比较了两脑区在任务转换中的动态响应模式。关键技术包括：1）交替Ap-Ap/Ap-Av行为范式设计；2）两只日本猕猴(Macaca fuscata)的立体定位电生理记录；3）基于贝叶斯信息准则(BIC)的神经元分类方法；4）任务转换期间的潜伏期生存分析。

3.1 任务转换期的神经元响应特征

VS神经元在Ap-Av任务中表现出显著的预测性激活，其Ap-Av型神经元在首次遭遇厌恶线索时即出现快速增强（P=0.026），且这种调整持续30个试次以上。相比之下，VP神经元仅在对实际空气喷射的结局期产生快速抑制（P=0.002），其任务适应潜伏期显著长于VS（X²=14.46, P=0.002）。

3.2 动机与价值的神经表征

空间映射显示，VS和VP均包含FoE与ChV选择性神经元：FoE+神经元在低奖励/低惩罚条件下放电最强（VS: n=10；VP: n=3），而ChV+神经元偏好高价值选项（VS: n=20；VP: n=7）。值得注意的是，虽然单个神经元呈现任务特异性调谐，群体水平却保持FoE负相关（VS: P<0.001；VP: P=0.045）与ChV正相关（VS: P<0.001；VP: P=0.004）的稳定编码模式。

4. 讨论与意义

该研究首次在灵长类模型中揭示：VS通过前馈性预测快速调整动机状态，而VP通过稳定的价值表征和快速的厌恶反应实现行为调控。这种"VS快速预警-VP精确执行"的双通路模型，为理解焦虑、抑郁等动机障碍的神经基础提供了新视角。特别值得注意的是，VS神经元在尚未经历实际惩罚时就能基于环境线索重构活动模式，这种预适应机制可能解释人类在面对潜在威胁时的前瞻性行为调整。研究还提示，VS-VP通路的功能解耦可能与精神疾病的动机-情感分离症状相关，为开发靶向干预策略指明方向。

（注：所有数据均来自原文Fig.3-9的统计分析，作者单位为日本京都大学，实验通过伦理审查编号24097）