新型实验设计精准测量啮齿类动物学习能力！

【研究背景】

目标导向行为是动物灵活应对环境变化的重要机制，这一行为模式基于对行为后果的评估，能够促使动物采取符合自身需求和欲望的行动。与传统的学习机制相比，目标导向行为在神经科学和心理学领域的研究日益受到重视。通过识别和区分目标导向控制与其他学习形式，研究人员能够更深入地理解动物在不同环境和条件下的决策过程，这对于揭示认知过程的复杂性具有重要意义。然而，目标导向行为的研究也面临着一些挑战，例如如何准确设计实验来评估动物的行为，确保实验结果的可重复性和可靠性。

近日，来自多伦多大学Laura H. Corbit的研究小组在目标导向行为的研究中取得了新进展。该团队设计了一种改进的结果贬值任务，以便更有效地评估动物的目标导向行为。通过对实验过程中动物的行为进行系统监测，研究人员成功实现了对不同类型学习机制的深入分析。

利用这一新方法，研究团队显著提高了对老鼠在杠杆按压任务中的目标导向控制的理解，成功获取了重要结果。实验表明，经过贬值处理后的食物奖励显著影响了老鼠的行为选择，进一步验证了目标导向学习的神经机制。这一研究不仅为理解目标导向行为提供了新的实验框架，也为相关神经精神疾病的研究提供了理论依据，具有广泛的应用潜力和重要的科学价值。

【表征解读】

本文通过行为实验和神经科学技术，深入探讨了目标导向行为的学习过程及其神经机制，揭示了动物如何根据行为结果的价值进行灵活控制。作者采用了结果贬值任务，利用杠杆按压这一行为指标，分析了老鼠在不同结果价值条件下的反应，特别是在饱腹状态下对食物奖励的适应性改变。通过这种方法，作者能够定量评估动物在面对贬值奖励时的行为调整，从而明确目标导向行为的特征。

针对目标导向行为的认知过程，本文通过对行为实验结果的深入分析，结合神经成像技术，探讨了动物在学习和决策过程中对因果关系的认知及其对当前结果价值的评估机制。作者发现在实验中，动物能够根据食物奖励的贬值调整其杠杆按压行为，这表明动物不仅依赖于过去的学习经验，还能够实时评估当前奖励的价值，从而选择最优的行为策略。这一发现为理解目标导向行为的神经基础提供了新的视角。

在此基础上，作者还通过电生理和行为观察相结合的方式，对老鼠大脑中与目标导向行为相关的神经网络进行了表征。通过记录神经元的放电活动，作者发现某些脑区（如前额叶和腹侧被盖区）的活动模式与动物在面对贬值奖励时的行为调整密切相关。这些神经活动的变化不仅反映了动物对奖励价值的重新评估，也为进一步挖掘目标导向行为的微观机制奠定了基础。

结果贬值对雄性老鼠的影响

原文详情：Pierce-Messick, Z., Shipman, M.L., Desilets, G.L. et al. Outcome devaluation as a method for identifying goal-directed behaviors in rats. Nat Protoc (2024). https://doi.org/10.1038/s41596-024-01054-3