法国法兰西公学院、国家信息与自动化研究所、里昂第一大学和美国布兰迪斯大学合作研究团队近日发现，内源性大麻素介导的长时程增强（eCB-LTP）是小鼠单次学习的必要且充分神经机制，这一过程发生于基底神经节的背外侧纹状体，少数几次神经元激活即可诱发持久的突触强化。相关成果已发表于《自然·神经科学》。

单次学习是指从单次短暂经历中形成具有影响力记忆的能力，使动物能够在无需反复训练的情况下改变未来行为。此前关于学习和记忆的研究大多依赖大量重复训练，突触可塑性研究也通常需要数百至数千次神经元激活。论文通讯作者Laurent Venance教授团队在约十二年前开始系统探究激活次数对突触可塑性的影响，发现随着刺激次数减少，传统NMDA受体依赖性突触可塑性逐渐减弱并最终消失，但进一步减少刺激次数时，却出现了一种依赖内源性大麻素通路的不同类型可塑性——且与此前报道的内源性大麻素介导的突触抑制不同，这是一种突触增强。

为检验eCB-LTP在单次学习中的生理意义，研究团队专门设计了"黏性胶带测试"——将小鼠放入空旷场地，场地中放置一块粘面朝上的松散胶带。小鼠与胶带短暂接触后，在后续测试中会主动回避这一轻度不适刺激。研究人员确认这种回避行为与恐惧或应激无关，而是源于单次简短经历的学习。这一行为范式的特点是无奖励、无惩罚，仅依靠单次自然经历触发行为改变。

研究团队综合运用多种技术手段追踪单次学习背后的神经机制：光遗传学与局部场电位监测相结合的体内可塑性测量显示，仅在与胶带接触时间足够短的小鼠中，背外侧纹状体出现长时程增强；利用Neuropixels探针对9只小鼠皮层和纹状体逾1000个神经元的放电活动进行记录；以纤维光度法监测内源性大麻素水平；以及采用特异性生物传感器、基因敲除小鼠和药理学干预分别靶向内源性大麻素系统和多巴胺系统，综合验证内源性大麻素参与单次学习的必要性。

Venance表示："我们证明，内源性大麻素系统通过皮层-纹状体eCB-LTP，是基底神经节单次学习的必要且充分机制。这将纹状体内源性大麻素定位为一种快速的、依赖经验的教学信号，能够在单次短暂尝试后对显著事件进行编码。"

研究人员指出，这一发现揭示了大脑如何将单次短暂事件转化为可塑造未来行为的稳定记忆痕迹，同时引入了一种新的行为范式，用于探究基底神经节对单次学习的贡献。在此之前，海马体和杏仁核回路在单次学习领域占据主导地位，纹状体的作用长期被忽视。

研究团队还发现多巴胺信号可能与纹状体内源性大麻素可塑性在单次学习中发生相互作用。未来研究将进一步绘制完整信号架构图，探究快速记忆如何被稳定化，并将这一机制与疾病病理联系起来——包括成瘾（药物线索的过度学习）、强迫症（强迫程序的快速习得）和创伤后应激障碍（单次负性记忆）等以单次学习异常为特征的精神障碍。

参考文献：Charlotte Piette et al, Striatal endocannabinoids drive one-shot learning, Nature Neuroscience (2026). DOI: 10.1038/s41593-026-02392-z.

编辑：王洪

排版：李丽