从行为抑制到新动作探索:纹状体间接通路的多重调控机制及其在强化学习中的意义

【字体: 时间:2025年05月08日 来源:Nature Reviews Neuroscience

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  针对基底神经节如何调控"避害趋利"的强化学习机制这一难题,研究人员通过分析纹状体间接通路(indirect pathway)功能,提出该通路受突触可塑性规则调控,既能抑制次优行为又促进新动作探索。研究发现多巴胺(dopamine)抑制会增强间接通路活性,为解释行为转换的神经机制提供了新框架。

  

最优强化学习的核心在于:生物体既能规避导致负面结果的行为,又能持续探索潜在更优的新行为。尽管基底神经节(basal ganglia)被认为参与该过程,其具体机制仍不明确。最新研究聚焦纹状体间接通路(indirect pathway)的功能,揭示其通过特殊的突触可塑性规则帮助动物规避次优选择。

当纹状体区域多巴胺(dopamine)释放受抑制时,间接通路活性会显著增强。有趣的是,该通路激活不仅能抑制不良行为,还可触发新动作的产生——这种双重功能完美解释了生物体在规避风险时仍保持探索能力的现象。研究整合了近期实验证据,包括多巴胺动态调控的神经记录和光遗传学(optogenetics)操纵实验,为调和既往关于间接通路的矛盾结论提供了新视角。

这一发现为理解帕金森病等运动障碍的病理机制提供了新思路,同时指明了通过调控间接通路活性来优化决策行为的潜在干预策略。文末还提出了值得深入探索的实验方向,包括在不同行为范式下检测通路特异性神经元的活动模式。

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