支持灵活学习和记忆的神经网络
行为灵活性，即偏离既定行为序列的能力，对于导航动态环境至关重要。这需要对新记忆进行持久编码和检索指导未来的选择。
1 研究背景
为了根据不可预见的事件来调整自己的行为，人类需要对与奖励相关的记忆进行编码和检索，并用它们来通知自己当前或未来的选择。这个过程需要整合大脑不同区域支持的不同认知能力。过去的研究发现，患有不同神经精神障碍和成瘾的患者往往缺乏行为灵活性。这往往会对他们的生活质量产生不利影响，因为这使得处理日常生活中的不确定性变得尤为困难。
埃默里大学医学院的研究人员最近开展了一项研究，旨在更好地理解行为灵活性的神经基础。他们确定了一个特定的大脑区域网络，它可以协调人类灵活的学习和记忆，而在成瘾或其他神经精神障碍的个体中，这种网络可能会受损。
2 研究内容
研究人员专门研究了眶额叶皮层（OFC），这是一个已知解码并代表一些基于感觉奖励的刺激的大脑区域。OFC也被认为参与了随着时间的推移发生的学习，在人类或动物因特定行为而不断得到奖励或惩罚之后。
图1 实验范式
OFC支持结果导向行为。然而，OFC连接维持灵活学习和记忆的协调神经回路和细胞机制仍不明确。该研究在小鼠中证明基底外侧杏仁核（BLA）→当熟悉的行为意外得不到回报时，OFC投射双向控制记忆形成，而OFC→背内侧纹状体（DMS）投射有助于记忆提取。
为了确定介导行为灵活性所涉及的学习和记忆过程的OFC通路，研究人员在小鼠身上进行了一系列实验。评估了老鼠在意外地没有得到之前奖励的行为的奖励时调整其行为的能力，并收集了测量数据，以便确定哪些大脑网络支持小鼠的行为。
图2 （a，e）用于评估戳鼻或按压杠杆对工具遗漏敏感性的行为程序。（b，c）整个训练期间的鼻子戳反应。（d） 在整个省略会话中，每只动物的戳鼻反应的栅格图。（f，g）跨训练杆按压反应。（h） 在整个省略过程中，每只动物的杠杆按压反应的栅格图。
图3 （a）培训期间的响应。（b） 选择测试响应。
该研究的最终结果为涉及行为灵活性的大脑网络提供了新的线索，该网络包括大脑的三个区域，即基底外侧杏仁核（BLA）、OFC和背内侧纹状体（DMS）。OFC神经元群存储了新学习信息的记忆痕迹，这似乎是由特定回路的树突棘可塑性和神经营养素信号在定义的BLA–OFC–DMS连接中促进的，并受到可卡因的阻碍。
研究结果该研究结果为哺乳动物大脑如何实现行为灵活性提供了一些新的见解。更具体地说，研究人员表明，支持灵活行为适应的学习和记忆过程可能是BLA、OFC和DMS之间特定交互作用的结果。
这些发现很快将为进一步研究这个新描绘的大脑网络及其如何促进灵活的学习和记忆提取铺平道路。在未来，这可能有助于设计新的治疗策略，有助于提高成瘾、焦虑和其他神经精神疾病患者的行为灵活性。
内容来源：
A molecularly integrated amygdalo-fronto-striatal network coordinates flexible learning and memory | Nature Neuroscience
来源：BME康复工程分会
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