行为弹性的动物模型及其相关神经机制研究.pdf

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1、中华行为医学与脑科学杂志2014年8月第23卷第8期ChinJBehavMed＆BrainSci，August2014．Vo1．23，No．8·763··综述·行为弹性的动物模型及其相关神经机制研究李滢滢刘正奎郑希耕行为弹性(behavioralflexibility)是指环境发生改变时个体通过分析错误类型可以区分行为弹性受损的不同类型：固改变策略或反应模式的能力，这种能力使得个体在日新月异着障碍(perseverativedeficits)、新策略保持障碍(deficitsin的环境中得以生存。基础研究发现，缺乏行为弹性的个体通常maintaininganewstrategy)和获得障碍

2、(inabilitytoacquire)。以会表现为在奖赏或惩罚相关的决策行为中，无法摆脱先前固有下三种错误分别对应以上三种障碍：1)固着错误(perseverative的行为模式，难以形成可以适应环境变化的新模式。有许多证errors)，指先前策略已经失效，但动物仍然使用先前策略。操据表明，行为弹性受到前额叶皮层(PFC)各分区、纹状体(stria—作定义为，在连续4个训练轮次中动物犯了3次或3次以上的tum)、杏仁核(amygdala)等与行为控制和奖赏相关脑区的调错误。2)回归错误(regressiveerrors)，指动物同时使用先前策控。缺乏行为弹性是许多精神疾病的特征之一，包括

3、药物成略和新策略，该指标可用于评定动物保持新策略的能力。操作瘾。在成瘾研究中发现，成瘾者在奖赏相关任务中表现出的强定义为，当动物首次在4个连续轮次中只犯了2次或2次以下迫性觅药用药行为和认知障碍从某种程度上来说，亦是一种行错误后(含首次)其所犯的错误J。3)未强化错误(regressive为弹性受损的表现。因此，行为弹性模型可能可以为测量和分erroTs)，指动物既未使用先前策略也不使用新策略，认为动物析成瘾样行为提供新的范式。此外，调控行为弹性和成瘾样行似乎没有受到强化，该错误类型只在定势转移阶段进行评估。为的脑区实际上存在着许多重叠，那么，通过深入挖掘行为弹实际上未强化错误是动物正在积

4、极学习新策略的表现。操作性相关的神经机制，可能能为降低成瘾者复吸提供新的干预手定义为，当线索放置位置与新策略要求转向一致时，动物犯了段。据此，本文对近年来以动物为被试的行为弹性模型及其相错误。此外，获得障碍则根据动物习得某种策略所需的训练轮关神经机制进行综述。次判断。值得注意的是，这些错误的操作定义还取决于不同的一、行为弹性的动物模型研究目的。比如Floresco等使用操作箱进行定势转移和反行为弹性主要分为两种，即定势转移(set—shifting)与反转转学习训练采用的固着错误操作定义则是“在连续的8个轮次学习(reversallearning)。一般而言，定势转移被认为是外维度中动物犯

5、了6个及以上的错误”。转移(extradimensionalshifting)，主要指个体将注意转向另一个2．注意定势转移模型：该任务由Birrell和Brown设计J，训不同范畴或类别的刺激以适应情境变化；而反转学习则认为是练大鼠通过挖掘点食碗来获得食物。点食碗总是成对出现，并内维度转移(intradimensionalshining)，不涉及不同范畴的刺在气味、填充物或纹理质地等特征上有所区别，但在任意一个激，但个体必须注意同一策略范畴内的其他刺激。最典型的行训练轮次中，仅有一个点食碗中有食物，大鼠需要通过辨别点为弹性模型是十字迷宫学习(Cross—mazelearning)和注意定势

6、食碗的特征来获得食物。该模型包括一系列的辨别任务：简单转移模型(Attentionalset—shiftingtask，ASST)。辨别、复杂辨别、内维度转换、外维度转换以及辨别反转学习。1．十字迷宫学习：该模型利用具有四个封闭臂的高架十字简单辨别是指两个点食碗仅具有一类特征上的区别，如气味迷宫，令大鼠在：视觉线索导向奖赏策略和自我中心空间反应(黑醋栗味VS香草味)，假设带有黑醋栗味的点食碗中含有食辨别策略之间进行定势转移，或在反应辨别训练中进行反转学物，则称之为“阳性刺激”，另一种气味则认为是“阴性刺激”。习。训练时随机挡住一个臂，只使用三个臂，将动物放在中间复杂辨别指在简单辨别后引入一

7、个与食物不相关的新特征，这的臂上，令动物对另外两个臂进行选择，其中只有一个臂内有个新特征被称为“无关范畴”，而先前特征称为“相关范畴”。食物。训练模式为：第一天为视觉线索学习，在含有视觉线索在简单辨别中的阳性刺激在复杂辨别中仍然提示食物。内维的臂内存在食物，训练动物学会进入该臂以获得奖赏；第二天度转换是指在复杂辨别学习后，不改变两个点食碗的相关范畴为定势转移，仍然呈现视觉线索，但视觉线索不再代表奖赏的和无关范畴，而是将同