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认知与行为

VP神经元告诉你：

爱，是会消失的

Ottenheimeretal.,Sci.Adv

饿了吃饭，渴了喝水是最简单不过的日常选择，我们每时每刻都在根据自身需求和周围环境调整自己的决定。所以何为奖赏？简单而言就是投你所好。基于自身的内在状态和对稳态的需求，奖赏会引起你的愉悦感。我们经常会用奖惩实验对小鼠进行训练，将测试所得结果作为他们的记忆指标，但时至今日，我们也并不清楚，我们的生理状态到底是如何帮助我们做决定，他们之间的神经环路基础又是什么？

近日，来自约翰霍普金斯大学的科学家们证明了腹侧苍白球（ventralpallidum，VP）神经元会引导基于生理状态改变而变化的奖赏性选择。首先，为对小鼠不断变化的喜好建模，研究者们设计给口渴的老鼠两个选择：55μl糖水或者μl纯水。他们设计了两种训练模式，第一种称为“特殊信号训练”，是给小鼠不同的声音提示并强迫他们进行相应的选择，例如听到鸟叫，小鼠做出反应踩下踏板，只有踩下55μl糖水的那个会在2s之后给出奖励，如果踩了μl纯水的踏板则不给任何回报，反之亦然，并在每次训练结束后，都会给小鼠自由选择的时间，衡量在整个训练过程中小鼠对糖水或水的偏好。第二种训练则是“结果不确定训练”，小鼠在听到同种声音提示后被要求直接去奖励口，但是奖励的东西则是随机的，50%可能是纯水，50%可能是糖水。他们发现不论是哪种训练方式，随着训练过程的推移，一开始对纯水偏爱的口渴的老鼠慢慢转移到更喜欢糖水。他们认为在这期间，小鼠从渴到满足的状态变化是促使他们偏好发生改变的原因。

-Ottenheimeretal.,Sci.Adv-

接下来，他们想知道有哪些脑区神经元参与其中。他们记录了小鼠在任务中VP的单个神经元活性，发现在特殊信号训练中，提示音会引起35%的神经元激活，在奖励阶段则有22%的神经元活动；相反，在结果不确定训练中，只有4%神经元对提示音产生应答，而奖励则带来71%的神经元活动。同时，他们注意到这些神经元一开始对纯水的提示音反应非常强烈，但随着生理状态的改变，神经元活性，慢慢减弱甚至抑制，对糖水的反应则是一直非常稳定。所以，某种提示所激发的神经元活性不仅取决于生理状态，也与这个提示带来的奖励有关，而这些神经元的变化能够精准地预测反映小鼠喜好行为的变化。

最后，研究者们进一步确认了VP神经元的重要性，他们对处于奖励阶段的小鼠脑内的VP的神经元进行光遗传刺激，发现这样可以人为的逆转小鼠此时的偏好选择。通过这个研究，科学家们证明了基于生理状态改变而做出不同偏好选择的时候，VP神经元可是你的指明灯。VP告诉大家：生理需求得到满足的同时，爱，也在慢慢消失。

doi:10./sciadv.abc

路盲：你的海马体位置细胞出了错

Robinsonetal.,Cell

我们一直都知道海马体的位置细胞（PlaceCells）在你面对不同位置环境的时候会有选择的激活，它是我们在脑中对认知图谱完成描绘的神经基础。但反过来，这些位置细胞对空间探索的影响却鲜为人知。

近日，来自伦敦大学学院的科学家们首次观测并同时操控位置细胞，评定了位置细胞对空间行为的贡献。他们利用海马体CA1区域的锥体细胞（pyramidalcells）中能同时表达GCaMP6f和视蛋白C1V1的小鼠，在他们的脑部植入一个观测窗口。他们将小鼠头部固定，放置在虚拟现实环境中，同时完成双光子钙成像，确认位置细胞与小鼠环境位置的关系。然后通过CA1特殊的细胞光激活，评估这些细胞对空间探索的重要作用。利用这个实验方法，他们首先确认了奖励区域的位置细胞激活对小鼠取回已学到的空间行为至关重要，激活这些特殊的位置细胞可以足够改变小鼠的行为，促使他们将自己的奖励行为与相应的位置联系起来。

-Robinsonetal.,Cell-

接着对于奔跑行为，他们也进行了位置细胞的激活评估，发现多次实验激活训练后小鼠出现减速的行为，会出现在奖励位置细胞激活（Reward-PC）之前，而并不像训练一开始出现在细胞激活的同时。所以他们认为Reward-PC激活会改变神经网络，从而导致小鼠学会预测激活地点。最后他们证明位置细胞激活，更容易与处于相同认知图谱中的其他成员细胞进行沟通，并改变原有的神经网络的动态。

这是首次证明即使激活一小部分特殊的位置细胞也足以改变小鼠在空间记忆任务中的行为，说明了海马体的位置细胞是积极支持空间探索和记忆的。

doi: