The ability to evaluate and select a preferred option among a variety of available offers is an essential aspect of goal-directed behavior. Dysregulation of this valuation process is characteristic of alcohol use disorder, with the central amygdala being implicated in persistent alcohol pursuit. However, the mechanism by which the central amygdala encodes and promotes the motivation to seek and consume alcohol remains unclear. We recorded single-unit activity in male Long-Evans rats as they consumed 10% ethanol or 14.2% sucrose. We observed significant activity at the time of approach to alcohol or sucrose, as well as lick-entrained activity during the ongoing consumption of both alcohol and sucrose. We then evaluated the ability of central amygdala optogenetic manipulation time-locked to consumption to alter ongoing intake of alcohol or sucrose, a preferred non-drug reward. In closed two-choice scenarios where rats could drink only sucrose, alcohol, or quinine-adulterated alcohol with or without central amygdala stimulation, rats drank more of stimulation-paired options. Microstructural analysis of licking patterns suggests these effects were mediated by changes in motivation, not palatability. Given a choice among different options, central amygdala stimulation enhanced consumption if the stimulation was associated with the preferred reward while closed-loop inhibition only decreased consumption if the options were equally valued. However, optogenetic stimulation during consumption of the less-preferred option, alcohol, was unable to enhance overall alcohol intake while sucrose was available. Collectively, these findings indicate that the central amygdala processes the motivational value of available offers to promote pursuit of the most preferred available option.

Rapid learning confers significant advantages to animals in ecological environments. Despite the need for speed, animals appear to only slowly learn to associate rewarded actions with predictive cues. This slow learning is thought to be supported by a gradual expansion of predictive cue representation in the sensory cortex. However, evidence is growing that animals learn more rapidly than classical performance measures suggest, challenging the prevailing model of sensory cortical plasticity. Here, we investigated the relationship between learning and sensory cortical representations. We trained mice on an auditory go/no-go task that dissociated the rapid acquisition of task contingencies (learning) from its slower expression (performance). Optogenetic silencing demonstrated that the auditory cortex (AC) drives both rapid learning and slower performance gains but becomes dispensable at expert. Rather than enhancement or expansion of cue representations, two-photon calcium imaging of AC excitatory neurons throughout learning revealed two higher-order signals that were causal to learning and performance. First, a reward prediction (RP) signal emerged rapidly within tens of trials, was present after action-related errors only early in training, and faded at expert levels. Strikingly, silencing at the time of the RP signal impaired rapid learning, suggesting it serves an associative and teaching role. Second, a distinct cell ensemble encoded and controlled licking suppression that drove the slower performance improvements. These two ensembles were spatially clustered but uncoupled from underlying sensory representations, indicating a higher-order functional segregation within AC. Our results reveal that the sensory cortex manifests higher-order computations that separably drive rapid learning and slower performance improvements, reshaping our understanding of the fundamental role of the sensory cortex.