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生物体是如何根据多个先前的经历预测结果,我们至今并没有完全理解其背后的神经机制。在此,我们以果蝇为模型探讨了果蝇如何根据先前的经验评价不利因素从而做出抉择;以及果蝇在抉择中如何评价先前的和最近的经验。
我们的嗅觉抉择范式是建立在经典的嗅觉学习范式基础上。在T-迷宫中,先给果蝇一种气味伴电击,作为一个条件化事件;再给果蝇另一种气味伴不同强度的电击,作为第二个条件化事件。然后,让果蝇在两种气味间进行选择。实验结果显示,果蝇总是在回避代表着最“危险”的气味。而果蝇的这种“避重就轻”的抉择,是依据电压差按线性减法的机制进行的。并且,这种抉择是建立在共存的两个事件的短时程记忆的基础上。接着,我们延长了两个条件化事件间的时间间隔,从而探讨果蝇在远近两个事件间进行选择时所采用的抉择策略。结果显示果蝇更倾向于按照最近一个事件来进行选择,而忽略了前一个事件。进一步剖析两个记忆的关系,我们发现前一个事件的大部分记忆并没有消失,只是在抉择时被最近事件的记忆所遮掩了。所以果蝇以“近者全拿”的策略对远近两个事件进行选择,其主要机制是“遮掩”效应,而非“消除”作用。进一步的研究发现,当先前的事件代表着更大的伤害时,野生型果蝇能够结合不利程度和时间两个因素来作抉择。而αmn突变体果蝇在这种情况下却仍旧按照最近的事件来进行抉择,而不考虑不利程度。
总之,果蝇可以同时形成并储存多个嗅觉事件的记忆。在此基础上,在抉择时对相应的信息进行提取、计算和整合,协调不利程度和时间两种因素做出合适的决定。