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如今，普林斯顿大学的神经科学家们准确地找到了小鼠大脑中造成这些强烈食物厌恶的“记忆中枢”。新的研究结果揭示了啮齿类动物如何实现“单样本学习”，也就是通过一次经历产生持久记忆。
也许你小时候吃过一个变质的奶油面包，那么你以后都会自动避开类似的奶油面包。这种现象在动物界普遍存在，动物也会对有毒的食物产生厌恶，对有营养的食物产生偏好。
如今，普林斯顿大学的神经科学家们准确地找到了小鼠大脑中造成这些强烈食物厌恶的“记忆中枢”。新的研究结果揭示了啮齿类动物如何实现“单样本学习（one-shot learning）”，也就是通过一次经历产生持久记忆。
这项研究成果于4月2日发表在《Nature》杂志上，有助于揭示人类如何形成类似的记忆，比如一次创伤性事件导致创伤后应激障碍（PTSD）。
许多人都能回忆起一段生动的食物中毒经历，这段经历让他们以后都不再食用某些食物。
Christopher Zimmerman博士说：“我已经有一段时间没有食物中毒了，但现在每当我在会议上与人们交谈时，我都会听到他们讲述食物中毒的经历。”他是这篇论文的共同通讯作者，也是普林斯顿神经科学研究所（PNI）的博士后。
尽管这种经历很常见，但长期以来困扰研究人员的谜团是时间上的间隔。与碰到热炉子会立即感到疼痛不同，从吃下受污染的食物到生病之间有一段相当长的延迟——Zimmerman称之为“从进餐到不适”的延迟。
Zimmerman及其同事通过让小鼠尝试一种它们从未接触过的饮料：葡萄味酷爱（Kool-Aid），来梳理学习避开有毒食物背后的大脑机制。
“这是一个反映我们如何学习的更好模式，” Zimmerman说。“通常情况下，科学家会单独使用糖，但这并不是你在进餐时会遇到的正常味道。酷爱饮料虽然仍不典型，但更接近一些，因为它的风味特征有更多的维度。”
小鼠学会了把鼻子探入笼子里的一个特殊区域，就能得到一滴酷爱饮料。在第一次品尝这种紫色饮料30分钟后，小鼠接受了一次性注射，导致类似食物中毒的暂时性疾病。
不出所料，当两天后小鼠有选择的机会时，它们强烈地避开了曾经吸引人的酷爱饮料，而宁愿喝水。然而，让研究人员印象深刻的是，这种果汁与疾病的关联是在大脑中的哪个部位发现的：中央杏仁核。
“如果你观察整个大脑，看看新奇味道和熟悉味道的代表区域，杏仁核是一个非常有趣的地方，因为在学习的每个阶段，它都优先被新奇味道激活，” Zimmerman说。“当小鼠饮酒时，当小鼠稍后感到不舒服时，以及几天后小鼠检索负面记忆时，它都会活跃起来。”
中央杏仁核是大脑底部的一小群细胞，参与情绪和恐惧的学习，也处理来自环境的大量信息，包括气味和味道。这些研究结果首次表明，中央杏仁核在学习过程中的每一步都至关重要。
随后，研究人员追踪了疾病信号是如何从肠道到达大脑的。根据之前研究的提示，他们确定了含有降钙素基因相关肽（CGRP）神经元的后脑区域，这些神经元直接投射到中央杏仁核。在小鼠喝完酷爱饮料30分钟后，刺激这些细胞会产生和食物中毒一样的厌恶感。
他们还发现，不舒服的感觉会导致酷爱饮料激活的神经元重新激活。“这就像小鼠在回忆之前的经历，” 普林斯顿大学的神经科学教授Ilana Witten如是说。
研究团队认为，新奇的口味可能会“标记”某些脑细胞，使其在进食后数小时内保持对疾病信号的敏感性，从而使这些细胞被疾病特异性地重新激活。因此，尽管存在时间延迟，也能将因果关系联系起来。
这项研究为了解大脑如何将遥远的事件联系起来开辟了新的途径，其意义不仅在于了解糟糕的食物记忆是如何巩固的。
“当我们在现实世界中学习时，无论做出什么选择，结果往往会有很长时间的延迟。但这通常无法在实验室中进行研究，因此我们并不真正了解支持这种长时间延迟学习的神经机制，” Zimmerman说。“我们希望这些发现能帮助我们了解大脑如何利用记忆回放来解决学习问题。”
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