動物平衡風險以及收益的機制

在動物的日常活動中，食物或資源的探索是極其重要的。 然而探索意味著風險，而動物懂得冒著風險，以獲得更多獎勵的道理。 這個行爲模式的詳細運作機制在細胞層面還是處於未知，因此發表在Nature的這篇論文以此為出發點，揭示果蠅探索過程中的風險控管背後的腦神經運作。

在試驗階段，研究人員使用T-maze，兩端為兩種味道的氣味。 其中一個氣味搭配光照控制（optogenetic）的獎勵訊號;在測試階段，該氣味區域不會給與獎勵訊號，而是電流刺激（懲罰訊號）。 實驗發現果蠅辨認出該區域的氣味和獎勵有關聯后，即使測試階段該區域有電流懲罰，果蠅還是傾向於進入該區域。（圖1）

圖1，左圖為光照獎勵刺激的相關果蠅腦部區域，右圖為受過訓練的果蠅傾向于進入同時有獎勵及懲罰的區域，而未受訓練的果蠅則不進入該區域。

團隊推測此實驗結果是因爲一般情況果蠅的腦神經會針對某個事件的各種獎勵訊號，如是否是食物或水分，或是該事件是否和懲罰訊號關聯，透過Kenyon cells來調控躲避該事件的程度。 而實驗給予的獎勵訊號會覆蓋Kenyon cells對於躲避該事件的迴避，造成即使出現了風險，Kenyon cell也不會作出迴避的決策。（圖2）

圖2，果蠅規避負面事件的運作機制，下圖為刺激果蠅多巴胺腦區后，全面覆蓋神經的調控，以至無法作出後續規避反應。

撰文：陳怡亨

原始論文：Jovanoski, K.D., Duquenoy, L., Mitchell, J. et al. Dopaminergic systems create reward seeking despite adverse consequences. Nature 623, 356–365 (2023). https://doi.org/10.1038/s41586-023-06671-8