大鼠空间观察学习中的行为策略：模拟机制与海马体功能的神经基础

本研究通过改良版绿洲迷宫实验，揭示了大鼠空间观察学习(sOL)的核心行为策略——模拟(emulation)机制，并证实海马体CA1-CA2神经环路在该过程中的关键作用。研究人员发现观察者大鼠通过将自由觅食行为转化为目标导向行为实现学习，且海马体失活会完全阻断sOL能力，为理解社会性空间记忆的神经编码提供了新证据。

　　

在动物王国中，观察学习是传递生存技能的重要方式。当一只菜鸟老鼠看着老司机同伴成功找到隐藏食物时，它能否"偷师"这项技能？这背后涉及怎样的神经机制？尽管先前研究发现海马体存在编码他人位置的"社会位置细胞"(social place cells)，但观察者究竟采用模仿(imitation)还是模拟(emulation)策略，以及海马体如何参与这一过程，始终是未解之谜。

智利生物医学神经科学千年研究所的Valdes Jose团队在《Behavioural Brain Research》发表的研究给出了答案。通过精心设计的绿洲迷宫实验，研究人员让未经训练的观察者大鼠观看预训练演示者完成空间导航任务。结果发现，观察组命中率显著提升(Fig.1C)，潜伏期和距离比呈负相关(Table 1)，表现出与预训练组相似的目标导向行为模式。这种学习效果具有特异性——只有当演示者本身掌握技能时，观察者才会进步。

研究采用海马体药理学失活、行为轨迹分析等关键技术。51只Sprague-Dawley大鼠被分为不同处理组，通过脑立体定位注射GABAA受体激动剂muscimol选择性失活海马体。改良版绿洲迷宫设有16个潜在目标点，利用EthoVision XT系统量化行为参数。

【Na?ve rats improve their performance in a spatial navigation task by observation of an expert only】
数据显示，仅观察预训练演示者的实验组出现显著行为改变：命中率从基线40%提升至70%(F_(3,13)=11.37,p<0.001)，且随试验次数增加，潜伏期(ρ<0.001)和路径效率(r=-0.292)持续优化。这种进步并非简单模仿路径，而是通过理解空间目标逻辑实现的——证明模拟策略占主导。

【DISCUSSION】
当海马体被失活时，观察学习能力完全丧失，证实该脑区不仅是空间记忆中枢，更是社会性空间信息处理的必要结构。特别值得注意的是，观察者并非复制演示者具体动作，而是通过CA1-CA2神经环路构建"他人行为目的"的心理表征，这解释了为何它们能快速将自由觅食策略转化为目标导向行为。

该研究首次在啮齿类动物中建立sOL的行为-神经关联模型：海马体通过CA1社会位置细胞编码同伴空间信息，CA2区处理社会记忆，最终在腹侧CA1形成目标导向的行为策略。这一发现为自闭症等社会认知障碍疾病的研究提供了新视角——这些患者的海马体异常可能导致观察学习缺陷。研究还暗示，在演化过程中，模拟可能比模仿更早出现，成为社会学习的基础机制。

正如作者Maximiliano Downey在讨论部分强调的，理解这种"观察即学习"的神经机制，不仅揭示了大鼠隐藏的认知能力，更为开发针对人类社交障碍的神经调控疗法指明了方向。当我们在博物馆看着导览图找洗手间时，或许正用着与老鼠相似的神经策略——这提醒我们，高级认知功能的种子，早已深埋在进化树的基础分支中。