面對負面回饋、不利影響或令人失望的結果時，我們經常說”我再也不會這樣做了”。我們試著從這些經驗中學習。一項神經科學研究確定了對從負面刺激中學習至關重要的特定大腦神經元，強調了它們在心理健康中的潛在作用。

大腦是如何促進這種學習的呢？正強化和負強化是大腦評估系統中的重要機制。釋放神經傳導物質多巴胺的神經元會透過增加或減少其活性來表示結果比預期的好或壞。同時，越來越多的證據表明，大腦的其他部分對”消極”和”積極”的處理方式是不同的。

負面經驗通常會引發顯著的喚醒效應，激活新皮質的特定部分。這種活化有助於我們專注於相關特徵，並從體驗中學習，這一概念被稱為”厭惡學習的注意力”。

由巴拉茲-漢格亞（Balazs Hangya）領導的HUN-REN 實驗醫學研究所的研究人員探索了哪些腦區和神經元類型參與了厭惡學習。他們發表在《自然-通訊》（Nature Communications）上的研究揭示，在布羅卡對角帶（HDB）水平肢中表達蛋白質副發光素（PV）的長程投射抑制性神經元在這一過程中發揮著至關重要的作用。

副發光素表達軸突（黃色）與內隔膜中的膽鹼能神經元（青色）接觸。圖片來源：Panna Hegedüs。摘自Hegedüs 等人，2024 年，《自然通訊》。 神經元功能和實驗結果

這些HDB-PV 神經元以快速活動而聞名，它們向新皮質傳遞喚醒效應，並控制對認知功能至關重要的伽瑪振盪。因此，它們似乎是介導”厭惡學習注意”的最佳候選神經元。 Hangya 團隊的研究表明，這些神經元確實會被實驗小鼠的厭惡事件所招募，例如小鼠努力躲避的臉上突如其來的一縷空氣，或者恐懼的捕食者的氣味。 厭惡事件的影響

厭惡事件會活化一系列通路，導致大腦產生一系列後果。首先，它們會促進迴避行為，從而降低承受負面影響的風險。其次，它們透過激活新皮質的相關部分來提高喚醒度和注意力，幫助身體應對情況。第三，它們有助於學習如何避免或減輕未來類似的情景。

研究的第一作者潘娜-赫格杜斯（Panna Hegedüs）指出：”從負面經驗中學習是一種根深蒂固的古老生存策略。它甚至可以超越正強化的效果。”

Hangya的研究小組使用了一種名為光遺傳學的技術，這種技術可以使特定的細胞類型（在本例中為HDB-PV神經元）對光敏感。這些技術可以透過小型光導纖維定時向腦組織輸送光線，從而精確地活化或抑制神經元的活動。他們發現，活化HDB-PV 神經元並不會引起小鼠的迴避行為，這表明該通路並不參與主動迴避（如尋找庇護所），而更有可能介導厭惡刺激引起的注意力和/或學習方面的行為。

事實上，當他們用光遺傳學方法阻斷神經元對臉部氣流的反應時，小鼠無法學習辨別預測性聽覺刺激，預測可能或不可能出現的氣流。該實驗證明，HDB-PV神經元是學習厭惡刺激的必要條件。

神經元不是孤立行動的，而是具有不同輸入和輸出路徑的複雜迴路的一部分。 Hangya 的研究小組與同一研究所的Gabor Nyiri 及其同事一起繪製了HDB-PV 神經元的輸入和輸出圖。他們發現，這些細胞整合了多種厭惡訊息來源，包括下視丘和腦幹劍突核的重要路徑。反過來，它們又將整合後的訊息傳遞給所謂的邊緣系統，廣泛負責行為和情緒反應，包括對儲存和回憶偶發記憶非常重要的隔海馬系統。

此外，抑制性HDB-PV 細胞大多以這些區域中的其他抑制性神經元為目標，因此很可能解除對興奮性細胞的抑制，讓它們更加活躍–這是一種普遍存在的大腦機制，被稱為”去抑制”（disinhibition）。

這項研究表明，長程抑制性HDB-PV 神經元會被厭惡性刺激所招募，透過提高特定目標區域的皮質興奮性（可能是透過解除抑制）來發揮重要的聯想學習功能。因此，至少對厭惡性刺激而言，HDB-PV 神經元可能是’學習注意力’概念的物理基礎。

“在包括焦慮症和憂鬱症在內的各種精神疾病中，都可以觀察到積極和消極情緒處理失調的現象。因此，了解大腦如何編碼負價以及負價如何促進學習至關重要，”Heggedüs總結道。

編譯自/ scitechdaily