多巴胺是大脑的瑞士军刀的原因吗

荷兰的一项研究神经科学研究所汇集了两所学校的思想在神经递质多巴胺的功能:一个说多巴胺提供一个学习信号,另一个说,多巴胺驱动动力。但它可能是,Ingo Willuhn。

众所周知,多巴胺系统与信号犒赏信息以及行为产生有益的结果。这可以使用巴甫洛夫和操作性条件反射实验调查。巴甫洛夫的条件反射描述你的大脑如何使两种情况之间的关联或刺激,以前似乎无关。一个著名的例子是巴甫洛夫的实验,一只狗听到声音之前收到的食物。经过几次这样的组合与食品外卖的声音,声音就开始导致狗分泌唾液。操作性条件反射,或工具性学习,从这个不同,个体的行为获得食物奖励是很重要的。这意味着个人听到声音后,必须执行一个所谓的操作性行动得到奖励。在动物实验中,这样的操作杆的响应通常是紧迫的。

在伏隔核多巴胺测量

最后博士论文杰西卡Goedhoop与塔拉Arbab合作和Ingo Willuhn从荷兰神经科学研究所,他们仔细看看多巴胺信号学习和动机的作用。团队直接比较了两种调节模式:雄性老鼠接受了巴甫洛夫或操作性条件反射伏隔核多巴胺释放测量时,大脑的这一区域中心负责处理这些信息。在实验提示光线照亮的持续时间5秒。巴甫洛夫的集团,食物颗粒被交付到奖励杂志后直接操作性条件反射的信号光关掉。集团关闭的提示灯随后扩展提示灯下面的杠杆操作箱。杠杆后收回一个杠杆式压力机,立即交付了一个食物颗粒奖励食品杂志。如果没有杠杆压杆后5秒内扩展,杆收回,没有奖励。

操作性条件反射的持续多巴胺的释放

两组大鼠发布相同数量的多巴胺reward-predictive发病的线索。然而,只有操作性条件作用组之后,持续的多巴胺浓度在整个高原5秒提示表示(在提示表示和前杆出版社)。这种多巴胺维持可靠地观察和实验参数和系统的操纵行为自始至终培训。因此,研究人员认为,持续的多巴胺的水平可能是一个学习和行动之间的中间,在概念上相关的动机来生成一个reward-achieving行动。

Ingo Willuhn:已经有很多研究多巴胺。我们有一个体面的想法在大脑中多巴胺的释放,但仍有许多讨论的精确变量决定这样的多巴胺信号。本质上是探讨多巴胺”意味着什么”。研究这个问题,科学家们通常执行巴甫洛夫或操作性条件反射实验。但他们测试稍微不同的东西。与学习都有一个中性刺激和奖励之间的联系。但操作性条件作用需要执行一个动作的动力除了(获得奖励)。因此,我们比较了两种类型的调节在同一实验。”

增加一块拼图

我们的结果汇集科学家的两个阵营,经常相互斗争:一个说,多巴胺是一种所谓的奖励预测误差信号,这意味着多巴胺释放比预期更好的情况发生时,和抑制比预期更为糟糕的事情发生了。这是一个学习(或教学)信号。另一阵营说,这不是真的。他们说,多巴胺与动机。增加多巴胺的释放将鼓舞他们努力得到的主题和奖励。有一些在过去试图把这两个阵营在一起,但仍需要更多这方面的知识。

“我们看到在我们的研究中,只有在操作性学习任务多巴胺水平居高不下。似乎动机是编码在这个高原。多巴胺奖赏预测初始峰值,但信号熬夜,多少反映了动力。因此,我们的论文表明,多巴胺是有可能参与,学习和动机。接下来的步骤将会得到更多的细节。我们需要复制实验,让他们更加复杂。更复杂的你,我们更精确的预测。我们要建立它,看看它是否仍然成立。

影响

多巴胺是不仅参与日常生活,也在成瘾等疾病,帕金森病,精神分裂症。因为存在的两大阵营,有争论到底发生了什么。例如,一些研究人员称,当瘾君子吸毒多巴胺释放增加,因此所有的环境因素变得更有意义。瘾君子得知这些线索相关的药物,他们越来越多的药物,因为他们不断提醒毒品无处不在。在这个视图中,上瘾是错误的学习。其他研究人员说,动机会更频繁的药物摄入的药物加剧,因为药物提高多巴胺的释放。这项研究表明,它可能是。根据精确的时间,两个系统可能是司机,都可以参与。”

“这也是相关的诊所。处方药可以影响学习和动机系统在同一时间:然后它会乱。如果你给经典抗精神病药物治疗精神分裂症患者,他们变得缓慢,不能因为他们的动机系统。帕金森患者服用pro-dopamine药物基本上因为他们失去了他们的多巴胺,但一些患者开始赌博,因为他们突然多巴胺系统在超速。我们不能影响学习和动机单独组件。只要你给的药物都要打,所以最好记住这一点。”

参考:Goedhoop J, Arbab T, Willuhn即诱发食欲的操作性行动的预期持续伏隔核中多巴胺的释放。J >。2023年,43 (21):3922 - 3932。doi:10.1523 / jneurosci.1527 - 22.2023

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