Nat Neurosci | 肖雄/邓菡菲/徐富强/肖雷合作揭示纹状体调控杏仁核乙酰胆碱释放的突显性加工机制

为什么上班时咖啡机的提示音总能立刻抓住你的注意力，而背景的空调运行声却会被大脑自动忽略？为什么饥肠辘辘时外卖的敲门声格外醒目，吃饱后再听到同款声音却毫无波澜？

大脑时刻在海量感官输入中筛选重要信息、分配注意力资源，这个给刺激标注行为重要程度的过程被称为突显性加工。基底外侧杏仁核的乙酰胆碱是调控突显性的核心信号，但其上游的动态调控机制长期未被阐明。

2026年6月26日，中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心肖雄团队、复旦大学脑科学研究院邓菡菲团队、中国科学院深圳先进技术研究院徐富强团队以及复旦大学脑科学研究院肖雷团队合作，在《Nature Neuroscience》上发表研究“Striatal control of amygdalar acetylcholine release during salience-associated processing”。

本研究证实BLA乙酰胆碱动态编码无正负情绪偏向的刺激突显性；NAc D1、D2中型多棘神经元通过投射至SI胆碱能神经元形成拮抗调控通路，仅特异性调控BLA乙酰胆碱，不影响皮层、海马胆碱释放；两类神经元差异化编码突显性刺激，闭环光遗传实验证明该通路双向调控线索-奖赏关联学习。

大脑如何区分重要和不重要的信号？

突显性（Salience）：刺激的行为重要程度。只衡量信息值不值得关注，不区分是奖赏还是惩罚。

团队采用光纤光度记录技术，向小鼠基底外侧杏仁核（BLA）导入乙酰胆碱荧光探针，实时监测胆碱信号。

实验显示，新奇噪音、饮水奖赏、足部电击均能稳定激活 BLA 乙酰胆碱，信号强度随刺激量级递增；同一听觉线索在主动避险任务中的反应远强于被动抑制任务；口渴时奖赏线索反应更强，饱腹后惩罚线索反应升高。线性模型证实运动、舔舐对信号贡献极低，排除行为混杂干扰。

因此，BLA乙酰胆碱是无情绪偏向的突显性编码信号，受任务场景和生理状态动态调控。

BLA的乙酰胆碱释放受哪个脑区调控？

无名质（SI）：基底前脑内胆碱能神经元的主要聚集区，是BLA乙酰胆碱的核心来源。

伏隔核（NAc）D1/D2中型多棘神经元（MSN）：纹状体的两类主要投射神经元，分别表达多巴胺D1和D2受体。

接下来，团队结合光遗传激活 / 抑制等技术解析上游环路。

结果显示，激活伏隔核（NAc）向SI的投射只会显著改变BLA的乙酰胆碱水平，对前额叶皮层、听觉皮层、海马CA1的胆碱信号影响微弱且存在明显延迟。D2型MSN直接抑制胆碱能神经元，抑制乙酰胆碱释放；D1型MSN通过抑制SI的GABA能中间神经元，通过去抑制间接激活胆碱能神经元，促进ACh释放。抑制D1→SI通路会降低奖赏与惩罚诱发的BLA胆碱反应，抑制D2→SI通路则会升高胆碱反应。

因此，NAc D1/D2 MSN通过SI形成拮抗环路，特异性调控BLA乙酰胆碱，D1促释放，D2抑释放。

两类神经元差异化编码突显性

接下来，团队采用钙成像光纤光度记录，同步记录无名质内两类神经元轴突活动与 BLA 乙酰胆碱。

结果显示，D1 神经元轴突对三类高突显性刺激均呈一致激活，广谱编码刺激重要性；D2 神经元轴突响应异质，多数被突显性刺激抑制。学习初期，两类神经元活动与胆碱信号相关性较弱；随着训练推进，D1 与胆碱的正相关、D2 与胆碱的负相关均显著增强，提示环路调控精度随学习不断优化。

调控这条通路，能改变学习速度吗？

采用闭环光遗传操控、颅内微量给药，在线索 - 奖赏学习任务中验证行为功能。

结果显示，闭环激活 D1 通路显著加快小鼠学习速度、缩短线索反应时；激活 D2 通路则延缓学习进程。向 BLA 注射东莨菪碱阻断毒蕈碱受体后，D1 通路的学习促进效应完全消失，证明通路功能依赖杏仁核胆碱信号。实验同时排除运动与动机混杂，光操控不改变小鼠总探洞次数与基础活动水平。

因此，NAc→SI通路通过BLA毒蕈碱受体双向调控学习。

研究总结

本研究首次解析了伏隔核 - 无名质 - 基底外侧杏仁核的三级胆碱调控环路，明确了 D1 与 D2 中型多棘神经元差异化的突触连接模式与功能拮抗机制，在环路层面实现了突显性与情绪效价神经编码的分离，拓展了基底节系统调控认知与情绪加工的理论框架。

小编寄语：

咖啡机的提示音和空调的嗡嗡声同时存在，但只有前者能抓住我们的注意力。这其实是因为伏隔核D1神经元通过无名质，向杏仁核发出了提高注意的胆碱信号。而D2神经元则在适当的时候防止我们被无关刺激过度分心。

因此，我们的注意力，是D1和D2两条通路在无名质枢纽博弈的结果。D1增强注意力，D2降低注意力，共同决定我们的注意力。

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

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