Nat Neurosci | 肖雄/鄧菡菲/徐富強/肖雷合作揭示紋狀體調控杏仁核乙酰膽堿釋放的突顯性加工機制

為什么上班時咖啡機的提示音總能立刻抓住你的注意力，而背景的空調運行聲卻會被大腦自動忽略？為什么饑腸轆轆時外賣的敲門聲格外醒目，吃飽后再聽到同款聲音卻毫無波瀾？

大腦時刻在海量感官輸入中篩選重要信息、分配注意力資源，這個給刺激標注行為重要程度的過程被稱為突顯性加工?；淄鈧刃尤屎说囊阴Ｄ憠A是調控突顯性的核心信號，但其上游的動態調控機制長期未被闡明。

2026年6月26日，中國科學院腦科學與智能技術卓越創新中心肖雄團隊、復旦大學腦科學研究院鄧菡菲團隊、中國科學院深圳先進技術研究院徐富強團隊以及復旦大學腦科學研究院肖雷團隊合作，在《Nature Neuroscience》上發表研究“Striatal control of amygdalar acetylcholine release during salience-associated processing”。

本研究證實BLA乙酰膽堿動態編碼無正負情緒偏向的刺激突顯性；NAc D1、D2中型多棘神經元通過投射至SI膽堿能神經元形成拮抗調控通路，僅特異性調控BLA乙酰膽堿，不影響皮層、海馬膽堿釋放；兩類神經元差異化編碼突顯性刺激，閉環光遺傳實驗證明該通路雙向調控線索-獎賞關聯學習。

大腦如何區分重要和不重要的信號？

突顯性（Salience）：刺激的行為重要程度。只衡量信息值不值得關注，不區分是獎賞還是懲罰。

團隊采用光纖光度記錄技術，向小鼠基底外側杏仁核（BLA）導入乙酰膽堿熒光探針，實時監測膽堿信號。

實驗顯示，新奇噪音、飲水獎賞、足部電擊均能穩定激活 BLA 乙酰膽堿，信號強度隨刺激量級遞增；同一聽覺線索在主動避險任務中的反應遠強于被動抑制任務；口渴時獎賞線索反應更強，飽腹后懲罰線索反應升高。線性模型證實運動、舔舐對信號貢獻極低，排除行為混雜干擾。

因此，BLA乙酰膽堿是無情緒偏向的突顯性編碼信號，受任務場景和生理狀態動態調控。

BLA的乙酰膽堿釋放受哪個腦區調控？

無名質（SI）：基底前腦內膽堿能神經元的主要聚集區，是BLA乙酰膽堿的核心來源。

伏隔核（NAc）D1/D2中型多棘神經元（MSN）：紋狀體的兩類主要投射神經元，分別表達多巴胺D1和D2受體。

接下來，團隊結合光遺傳激活 / 抑制等技術解析上游環路。

結果顯示，激活伏隔核（NAc）向SI的投射只會顯著改變BLA的乙酰膽堿水平，對前額葉皮層、聽覺皮層、海馬CA1的膽堿信號影響微弱且存在明顯延遲。D2型MSN直接抑制膽堿能神經元，抑制乙酰膽堿釋放；D1型MSN通過抑制SI的GABA能中間神經元，通過去抑制間接激活膽堿能神經元，促進ACh釋放。抑制D1→SI通路會降低獎賞與懲罰誘發的BLA膽堿反應，抑制D2→SI通路則會升高膽堿反應。

因此，NAc D1/D2 MSN通過SI形成拮抗環路，特異性調控BLA乙酰膽堿，D1促釋放，D2抑釋放。

兩類神經元差異化編碼突顯性

接下來，團隊采用鈣成像光纖光度記錄，同步記錄無名質內兩類神經元軸突活動與 BLA 乙酰膽堿。

結果顯示，D1 神經元軸突對三類高突顯性刺激均呈一致激活，廣譜編碼刺激重要性；D2 神經元軸突響應異質，多數被突顯性刺激抑制。學習初期，兩類神經元活動與膽堿信號相關性較弱；隨著訓練推進，D1 與膽堿的正相關、D2 與膽堿的負相關均顯著增強，提示環路調控精度隨學習不斷優化。

調控這條通路，能改變學習速度嗎？

采用閉環光遺傳操控、顱內微量給藥，在線索 - 獎賞學習任務中驗證行為功能。

結果顯示，閉環激活 D1 通路顯著加快小鼠學習速度、縮短線索反應時；激活 D2 通路則延緩學習進程。向 BLA 注射東莨菪堿阻斷毒蕈堿受體后，D1 通路的學習促進效應完全消失，證明通路功能依賴杏仁核膽堿信號。實驗同時排除運動與動機混雜，光操控不改變小鼠總探洞次數與基礎活動水平。

因此，NAc→SI通路通過BLA毒蕈堿受體雙向調控學習。

研究總結

本研究首次解析了伏隔核 - 無名質 - 基底外側杏仁核的三級膽堿調控環路，明確了 D1 與 D2 中型多棘神經元差異化的突觸連接模式與功能拮抗機制，在環路層面實現了突顯性與情緒效價神經編碼的分離，拓展了基底節系統調控認知與情緒加工的理論框架。

小編寄語：

咖啡機的提示音和空調的嗡嗡聲同時存在，但只有前者能抓住我們的注意力。這其實是因為伏隔核D1神經元通過無名質，向杏仁核發出了提高注意的膽堿信號。而D2神經元則在適當的時候防止我們被無關刺激過度分心。

因此，我們的注意力，是D1和D2兩條通路在無名質樞紐博弈的結果。D1增強注意力，D2降低注意力，共同決定我們的注意力。

https://doi.org/10.1038/s41593-026-02353-6

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