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先前经历压力后,小鼠会优先探索哪位同伴?

Brain sciences · 2026-06-01

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Brain sciences · 研究前沿

先前经历压力后,小鼠会优先探索哪位同伴?

三个不同状态的同伴同时出现,观察者的早期选择随自身经历变化;前扣带皮层活动参与这份探索优先级。

根据论文主题制作的 AI 科学概念插画

三个同伴同时出现:一个没有处理,一个刚受约束,一个缺水后获得糖水。观察者先去探索谁?研究发现,未受处理的小鼠最初偏向受约束同伴,而前一天自己经历压力的小鼠,失去了这一早期偏好。不同选择伴随前扣带皮层的钙响应变化,光学操作又检验了这个皮层节点的作用。

关键发现

先前压力改变最初两分钟的探索偏好与ACC响应;抑制ACC削弱正常偏好,激活可恢复受压观察者的选择,其他组没有额外增强。

阅读目录 · 6个部分

三个目标,把先后选择放到同一场景

许多社会任务让动物在同伴与空笼之间选择,这次实验同时设置三种同伴。约束与缺水后糖水分别形成作者定义的压力和缓解条件,观察者在四分钟内自由接近和嗅闻。多个目标的竞争,使同样的社交探索呈现出先后与分配。

未受处理的观察者主要在最初两分钟偏向受约束同伴,之后差别减弱;此前经历缓解操作的观察者有相近的早期模式。时间分段让快速选择逐渐习惯化的过程显现出来,四分钟的相遇因此包含了不止一种探索状态。

原论文图 1观察者经历与短时目标偏好
观察者经历与短时目标偏好
原论文Figure 1:A–E、F–J、K–O分别展示三种观察者的探索;早期和后期时间窗与总嗅闻读数呈现不同方面的变化。
来源:Cao H et al. · Brain sciences · CC BY
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偏好改变,总探索量却相近

观察者在测试前一天经历约束或缓解操作,而目标同伴的处理临近测试。先受压力的观察者更均等地探索三个目标,总嗅闻时间却与未处理组相近;缓解组总探索更多,也没有表现成更强的受压目标偏好。探索总量与目标选择,讲出了不同的故事。

开放场运动、所测焦虑样指标、一般社会能力和血清皮质酮也没有显著组间差异。小鼠并未在这些观察中普遍停止社交,变化更集中于面对多个目标时怎样分配最初的探索。这让研究者把注意力转向与这一时间窗口对应的神经响应。

ACC响应随目标,也随观察者经历变化

研究在 Thy1-GCaMP6s 小鼠前扣带皮层记录群体钙活动,并把信号对齐到目标嗅闻。最初两分钟,未处理与缓解观察者面对受压同伴时响应较强,超过其他目标;先受压力组没有相同显著增强。行为偏好与神经活动在同一窗口对应,为功能干预提供候选节点。

后半段任务里,未处理与缓解组对多个目标的响应更加相近,与行为偏好逐渐减弱相呼应;压力组的响应仍较弱。信号随相遇过程而变化,提示先前经历不仅影响去哪一处,也影响接近时皮层群体怎样响应。接下来,研究者直接改变ACC活动来检验它的作用。

原论文图 2最初探索阶段的 ACC 钙动态
最初探索阶段的 ACC 钙动态
原论文Figure 2:A–C展示记录与社会任务,D–L比较三类观察者嗅闻不同目标时的钙曲线及面积。
来源:Cao H et al. · Brain sciences · CC BY
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让ACC安静下来,早期选择随之改变

团队在 ACC 兴奋性细胞中表达抑制工具,于最初两分钟照光。未处理和缓解观察者不再明显偏向受压同伴,探索时长变得更接近其他目标;先受压力组则未见显著额外变化。这个方向支持 ACC 对正常早期选择的必要贡献,而不是仅仅伴随小鼠已经做出的选择。

压力组原本没有明显早期偏好,抑制后也没有进一步显著改变。相同操作在不同初始状态下带来不同结果,让这段短时选择呈现出状态依赖性。对于正常和缓解组,皮层活动的减少则足以让原来的目标优先级变得不明显。

原论文图 3抑制下的三目标探索选择
抑制下的三目标探索选择
原论文Figure 3:A–B展示ACC抑制,C–H比较目标嗅闻与归一化偏好;未处理和缓解组偏好减弱,压力组无显著额外变化。
来源:Cao H et al. · Brain sciences · CC BY
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提高ACC活动,恢复受压观察者的偏好

激活 ACC 兴奋性细胞后,先受压力的观察者重新更多探索受约束同伴,未处理与缓解组却没有显著额外增强。作者提出,原有响应可能已经接近饱和。这种差异提示,ACC 对伙伴选择的影响与观察者自身的状态紧密相关:原本存在的偏好没有被进一步放大,先前压力带来的偏好缺失却能够恢复。

三类同伴仍同时提供气味、动作等信息,光照改变了动物在这组线索间的探索分配。行为选择与皮层活动共同变化,让短时社会优先级有了一个可操作的节点。不同目标线索怎样汇入这个节点,则是后续实验可以继续拆解的问题。

原论文图 4ACC 激活后的状态依赖性恢复
ACC 激活后的状态依赖性恢复
原论文Figure 4:C–H比较ACC激活后的目标选择;显著恢复出现在压力观察者,其他组没有显著新增偏好。
来源:Cao H et al. · Brain sciences · CC BY
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自身经历,如何进入眼前的社会选择?

同样面对三个目标,不同经历的小鼠作出不同的早期分配,ACC响应也随之改变。记录与双向操作把自身状态、目标信息和选择连在一起,说明研究社会行为时,总探索量之外还值得观察它发生在何时、指向谁。

当前任务捕捉成年小鼠短时接近与嗅闻的选择。哪些细胞与输出通路参与,伙伴的哪些线索最重要,以及偏好在其他社会场景中能持续多久,都是值得追踪的问题。把这些瞬间延伸到更丰富的相处过程,将帮助理解自身经历怎样改变寻找信息、接近伙伴与结束互动的时机。

论文信息

Cao H, Zhou Y, Zhao S, Guo C, Yu X, Xiao W, Hu G, Huang L, Li B, Zhang X.
Anterior Cingulate Cortex Mediates State-Dependent Prioritization of Distressed Conspecifics
Brain sciences · 2026-06-01
DOI: 10.3390/brainsci16060658