科學家揭示出了在小鼠中負責編碼積極和消極學習的腦回路。發現這兩種回路在恐懼和獎勵學習后顯示出相反的活性，研究人員證實這種反向的活性可導致逃避或獎勵驅動行為。他們利用的光遺傳學工具指出了對于生存至關重要，并與精神疾病相關的這些機制。
研究人員說：“這項研究展示了一些新分子工具的能力——可以推拉同一回路看看是什么驅動了行為。并增進了我們對于情感記憶作用機制的認識，有望解開這些機制遭到破壞的一些腦回路混亂的秘密。"
在這項新研究之前，科學家們就懷疑有一些zui終牽連在一起的回路參與其中，但他們被一個看似自相矛盾的觀點困住了。在大腦深處情感中樞杏仁基底外側核（basolateral amygdala）中一些會聚回路的交叉點似乎與恐懼和獎勵學習有關，但對于一個大腦區域協調接近和逃避這樣兩種相反行為的機制仍不清楚。一些信號在路徑的這一岔口是如何找到正確道路的呢?
為了闡明這一問題，研究人員探究了從交叉點發出的兩種懷疑的回路投射是否有可能掌握著一些線索。一個投射到獎賞中心伏隔核（Nucleus accumbens），另一個投射到了恐懼中心——情感中樞的輸出站杏仁*內側核 ( centromedial amygdala)。
每種回路投射都是由不同的交織在一起的神經元細胞群組成。研究人員首先利用熒光珠示蹤劑分選出了屬于每個回路的神經元。隨后他們在小鼠經歷了恐懼或獎勵學習后檢測了投射中神經連接的強度。他們訓練動物或是對與電擊配對的一種音調產生恐懼，或是將這一音調與糖獎勵起來。
引人注目的是，在恐懼學習之后交叉點與獎勵中心投射的連接減弱，而隨著獎勵學習增強。與之相反，交叉點與恐懼中心投射之間的連接隨著恐懼學習增強，隨著獎勵學習減弱。
研究人員認為，在解剖上交織在一起的回路中這些會聚的機制有可能掌握了一些線索，可幫助梳理積極和消極情感可能如何影響彼此。
為了證實投射識別回路和行為之間的因果，研究小組轉而借助于光遺傳學，用光脈沖來控制對光敏感的基因工程動物中的腦回路。光刺激獎勵中心投射增強了積*化，而刺激恐懼中心投射則促進了消*化。相似地，阻斷恐懼中心投射可以破壞恐懼學習，并增強獎勵學習。
zui終研究人員還指出了兩個回路的一些電生理、解剖和遺傳特征。“鑒于許多精神健康問題，包括焦慮、成癮和抑郁都有可能是由于情緒加工擾亂所引起，這些研究結果可能有助于為開發出一種基于回路的方法來治療精神疾病鋪平道路。"
