Ett utbrott av signalsubstansen acetylkolin i en central del av hjärnan hjälpte möss att överge ett tidigare belönat val när en förväntad belöning uteblev, enligt en studie som kartlagt kemiska signaler i striatum under inlärningsprocesser där förutsättningarna ändrats.
Forskare vid Okinawa Institute of Science and Technology (OIST) tränade möss att navigera i en virtuell Y-labyrint där valet av en viss arm gav en belöning. När belöningsvillkoren ändrades utan förvarning upplevde möss som valde den tidigare belönade armen en oväntad utebliven belöning – ett resultat som teamet kopplade till en ökning av acetylkolinaktiviteten i det dorsala striatum. Genom att använda en genetiskt kodad acetylkolinsensor och tvåfotonmikroskopi rapporterade forskarna att belönade utfall var förknippade med korta minskningar av acetylkolinsignaler, medan oväntad utebliven belöning efter ändringen gav upphov till bredare ökningar. Omfattningen av dessa ökningar förutsade om mössen skulle anta en "förlust-byte"-strategi – det vill säga att byta till den alternativa armen efter att inte ha mottagit den förväntade belöningen. När teamet hämmade kolinerga interneuron i striatum uppvisade mössen färre förlust-bytesvar, vilket tyder på att acetylkolinsignalering spelar en orsakande roll i denna form av beteendemässig flexibilitet. Jeffery R. Wickens, studiens seniora författare, och hans kollegor menar att resultaten bidrar till att klargöra hur dynamiken hos acetylkolin i striatum bidrar till att förändra beteenden när omständigheterna skiftar. Författarna argumenterade också för att fynden erbjuder ett mekanistiskt ramverk för att förstå stela, vanemässiga beteenden som förekommer vid tillstånd som missbruk och tvångsmässiga ritualer. Studien publicerades i Nature Communications den 17 december 2025.
