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认知神经科学前沿文献分享
基本信息
Title:Revealing abrupt transitions from goal-directed to habitual behavior
发表时间:2026-03-31
发表期刊:Nature Communications
影响因子:15.7
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研究背景
日常生活中，我们常经历从刻意关注规则的“目标导向行为（goal-directed behavior）”向自动化的“习惯性行为（habitual behavior）”转变。传统理论假设该过程是缓慢渐进的。然而，经典行为学测试只能在特定时间点离线评估，难以在连续训练中实时追踪习惯形成的精确瞬间。这种方法学局限导致我们对习惯接管大脑的真实动态过程缺乏清晰认知。
实验设计与方法逻辑
为此，研究人员开发了一种新型行为学范式：让雄性小鼠自由饮用微酸的柠檬酸（citric acid, CA）水，以降低其在听觉“执行/不执行”（go/no-go）任务中对纯水奖励的渴求。在诱发出的动机波动背景下，研究者利用隐马尔可夫-广义线性模型（hidden Markov model-generalized linear model, HMM-GLM）对小鼠逐次试验进行建模，精准定位行为转变点。随后，通过特定感觉结果贬值（sensory-specific outcome devaluation）测试与背外侧纹状体（dorsolateral striatum, DLS）双侧损毁验证该转变点。最后，运用双位点光纤记录（dual-site fiber photometry）实时监测DLS与背内侧纹状体（dorsomedial striatum, DMS）的神经活动动态。
任务范式及行为学表现
核心发现
发现一：习惯控制的接管是瞬间发生的
行为学与HMM-GLM模型分析表明，小鼠在掌握辨别任务后，经历了漫长的参与度波动期（目标导向阶段）。随后，在极短的试验窗口内，小鼠突然转入持续高参与度的低变异期，表明习惯的出现是突然的，而非缓慢渐进的累积过程。
Fig. 2 中，作者展示了小鼠行为状态的建模结果；这张图清晰地呈现了小鼠在约3次试验的极短窗口内完成了从目标导向到习惯控制的突然切换发现二：行为突变确实验证了向习惯性行为的过渡
转变发生后，小鼠对提前喂食奖励水的结果贬值操作不再敏感，且表现出高度一致的舔水运动刻板性。同时，转变后小鼠瞳孔对无奖励试验的反应显著增加，表明其对结果的敏感性降低。此外，双侧损毁DLS会阻止这种低变异期习惯的出现，进一步证实了决策控制权已从目标导向切换至习惯控制。
Fig. 3 中，作者展示了结果贬值测试与DLS损毁实验的数据；这张图说明行为学上的突然转变确实反映了向习惯性行为的过渡。发现三：背侧纹状体呈现“开关式”的神经信号切换
光纤记录揭示了习惯突然转变背后的神经动力学。在行为转变发生的瞬间，DLS（以及稍后的DMS）在试验后期的结果相关神经活动急剧下降，而DLS在试验早期的线索反应信号变得更加锐化。这表明习惯回路是预先存在并被突然调用的，而非逐渐累积跨过阈值。
Fig. 5 中，作者展示了行为转变前后的双位点光纤记录数据；这张图把背侧纹状体从结果相关信号向刺激-反应信号的“开关式”切换呈现出来。
省流总结
本研究证实，从目标导向到习惯控制的转变可以是突然发生的，该过程由背侧纹状体从结果驱动向刺激驱动的“开关式”切换介导。这挑战了习惯缓慢形成的传统认知。受限于群体钙成像分辨率，单细胞层面的精确编码细节仍待探索。
分享人：天天
审核：PsyBrain 脑心前沿编辑部
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