鸽子通过关联学习而非环境赋予形成消退学习中的情境记忆机制

【字体: 时间:2025年05月25日 来源:Communications Psychology

编辑推荐:

  本研究针对消退学习(extinction learning)中情境(context)定义的争议,通过改良ABA范式(ABA paradigm)比较环境刺激与局部刺激在鸽子(Columba livia)行为恢复(renewal)中的竞争效应。研究发现局部刺激因高时空连续性(contiguity)产生更强恢复效应,提出情境是刺激通过关联学习获得的属性而非固有物理特性,为理解行为灵活性提供了新机制视角。

  

在心理学与神经科学领域,消退学习(extinction learning)被认为是暴露疗法(exposure therapy)的核心机制——当蜘蛛恐惧症患者反复接触无威胁的蜘蛛时,原有的恐惧反应会逐渐消退。但临床实践中常出现"复发"现象,即当患者进入新环境后恐惧反应再次出现,这种"情境更新"(contextual renewal)现象揭示消退并非记忆擦除,而是形成情境依赖的行为抑制。然而学界对"情境"的本质长期存在争议:是环境固有的物理属性(如多感官背景),还是通过学习获得的刺激特性?这一根本问题直接影响对行为灵活性的理解。

德国研究团队通过创新的ABA'实验范式(ABA paradigm的改良版),在自由活动的鸽子(Columba livia)模型中引入环境刺激(连续的多感官信息)与局部刺激(离散的触摸屏背景色)的竞争机制。研究发现:在标准条件下(实验I),局部刺激引发更强的行为恢复(renewal)(14.17±2.14次 vs 环境刺激7.03±1.15次);而当降低局部刺激的时空连续性(contiguity)(实验II,减少1秒呈现时间),其恢复效应完全消失(β=-2.391, p<0.001)。这表明情境的形成取决于刺激的关联学习强度(associative strength),而非预设的物理属性,挑战了传统"情境即学习发生的背景"的定义。

研究采用三项关键技术:1)开放式加形竞技场(3.5m×3.5m)配备可编程LED和触摸屏,实现环境(臂端彩色地标)与局部(触摸屏背景色RGB)刺激的精确控制;2)改良ABA'行为协议,在单次会话内完成获取(acquisition)-消退(extinction)-恢复(renewal)测试,且恢复阶段仅恢复一种情境(A');3)广义线性混合模型(GLMM)分析,处理重复测量数据(n=7鸽子,112次会话)。

主要结果

  1. 获取与消退效率:鸽子在22±1.22次试验中达到85%正确率标准,消退阶段反应快速下降(z=7.641, p<0.001),26±1.17次试验达到消退标准。
  2. 情境竞争效应:局部刺激的恢复强度显著高于环境刺激(z=6.743, p<0.001),且随实验次数递减(Session 4 β=1.66, p<0.001)。
  3. 时空连续性的关键作用:减少1秒局部刺激暴露即消除其恢复效应,证实contiguity是情境形成的决定因素。

讨论与意义

  1. 机制创新:提出情境是"通过关联学习获得的刺激属性",其效力受经典学习参数(时空连续性、显著性salience)调控,与计算模型(如潜在原因理论latent cause theory)预测一致。
  2. 临床启示:为暴露疗法优化提供新思路——增强治疗情境的显著性可能降低复发风险,而离散线索(如特定颜色)可能比整体环境更易形成情境记忆。
  3. 范式突破:ABA'设计首次实现情境刺激的主动竞争比较,为研究注意分配(attentional allocation)与情境编码的神经机制奠定基础。

研究也存在局限性,如缺乏对刺激显著性(salience)的定量控制,以及鸽子对局部特征的偏好可能影响结果。未来结合眼动追踪或单细胞记录(single-unit electrophysiology)将深化机制理解。该成果发表于《Communications Psychology》,为行为灵活性研究提供了可操作的情境定义,并启示计算模型应更关注学习参数(而非刺激类别)对情境表征的影响。

相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博
  • 急聘职位
  • 高薪职位

知名企业招聘

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号