惩罚学习在基底外侧杏仁核神经元中的表征几何

惩罚学习使动物能够抑制造成伤害的行为，同时保持能获得奖赏的行为。尽管基底外侧杏仁核是惩罚学习所必需的，但其群体活动在学习过程中如何变化，以及这种活动如何反映某一行为的后果，仍不清楚。我们采用纵向钙成像技术，追踪雄性小鼠在工具性训练、惩罚、选择测试和惩罚消退过程中的1,147个基底外侧杏仁核神经元。惩罚学习改变了与受惩罚行为相关的基底外侧杏仁核神经元活动。这种活动与未受惩罚行为相关的活动发生分化，并与惩罚物本身所诱发的活动趋于一致。这种一致性具有行为特异性和相倚性特异性。它保留了单个神经元对惩罚物反应的方向：被惩罚物激活的神经元在仅受惩罚行为作用下变得更加激活，而被惩罚物抑制的神经元在仅受惩罚行为作用下变得更加抑制。随后我们探究奖赏与惩罚是在基底外侧杏仁核神经元中分别编码，还是在共同的价值维度上编码。惩罚在行为相关活动中增加了一个强烈的电击成分，而未降低其奖赏成分，而奖赏与电击本身在群体方向上基本正交。因此，在惩罚学习过程中，基底外侧杏仁核群体活动可以编码同一行为的相反后果，而非仅仅改变该行为的价值。

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