Dopamienneurone skep Pavlovian-gekondisioneerde stimuli met kring-gedefinieerde motiverings eienskappe.

Nat Neurosci. 2018 Aug; 21 (8): 1072-1083. doi: 10.1038 / s41593-018-0191-4. Epub 2018 Jul 23.

Saunders BT1,2,3, Richard JM4,5,6, Margolis EB7, Janak PH8,9,10.

Abstract

Omgewingswyses, deur Pavloviese leer, word gekondisioneerde stimuli wat diere lei tot die verkryging van belonings (byvoorbeeld voedsel) wat nodig is vir oorlewing. Ons het die fundamentele rol van middelbrein dopamienneurone getoets om voorspellende en motiverende eienskappe aan te dui, onafhanklik van eksterne belonings. Ons het bevind dat die kort fasiese optogenetiese opwekking van dopamienneurone, wanneer dit in tydelike assosiasie met diskrete sensoriese aanwysings aangebied word, voldoende was om die leidrade as gekondisioneerde stimuli te instansieer, wat gevolglik beide dopamienneuronaktiwiteit op hul eie veroorsaak het en opgedoen met geslote gekondisioneerde gedrag. In die besonder het ons baie geparcelluleerde funksies geïdentifiseer vir subgroepe van dopamienneurone wat na verskillende streke van striatum uitsteek, wat dissosibele dopamienstelsels toon vir die opwekking van aansporingswaarde en gekondisioneerde bewegingsvergroting. Ons resultate dui daarop dat dopamienneurone Pavlovian-kondisionering orkestreer via funksioneel heterogene, kringspesifieke motiverende seine om cue-beheerde gedrag te skep, hek en vorm.

PMID: 30038277

PMCID: PMC6082399

DOI:10.1038/s41593-018-0191-4

Navorsers bestudeer hoe aanwysings ons gedrag aandryf

  • Datum: Augustus 2, 2018

Het dopamienneurone 'n rol in die skep van leidrade in ons omgewing om waarde te bekom? En, indien wel, dien verskillende groepe dopamienneurone verskillende funksies binne hierdie proses?

Dit is die vrae wat navorsers van die Universiteit van Minnesota se mediese skool wil beantwoord.

Onlangse navorsing gepubliseer in Nature Neuroscience deur die neurowetenskaplike Benjamin Saunders, PhD van die Universiteit van Minnesota, gebruik 'n Pavloviaanse model van kondisionering om te kyk of die aansteek van 'n lig - 'n eenvoudige aanduiding - net voordat dopamienneurone geaktiveer is, aksie kan motiveer. Die klassieke Pavlov-model het die lui van 'n klok gekombineer met 'n smaaklike biefstuk aan 'n hond wat met verloop van tyd 'n hond gekondisioneer het om te kwyl as die klok met of sonder 'n biefstuk lui. In hierdie navorsing was daar egter geen 'regte' beloning soos voedsel of water nie, sodat navorsers die funksie van dopamienneuronaktiwiteit kon isoleer.

"Ons wou weet of dopamienneurone eintlik direk daarvoor verantwoordelik is om 'n waarde toe te ken aan hierdie kortstondige omgewingsaanwysings, soos tekens," het Saunders gesê. Hopkins Universiteit.

Dopamienneurone, die selle in die brein wat aanskakel as hulle beloning kry. Dit is ook die neurone wat in Parkinson se siekte ontaard.

"Ons het geleer dat dopamienneurone een manier is waarop ons brein die leidrade rondom ons betekenis gee," het Saunders gesê. "Die aktiwiteit van dopamienneurone alleen - selfs in die afwesigheid van voedsel, dwelms of ander inherente lonende middels - kan aanwysings met waarde versterk, wat hulle die vermoë gee om aksies te motiveer."

Om die tweede kernvraag te beantwoord, het die navorsers spesifieke segmente van dopamienneurone geteiken - dié in die aansienlike nigra (SNc) en dié in die ventrale tegmentale gebied (VTA). Hierdie twee soorte neurone is histories in verskillende navorsingsvelde bestudeer - SNc-neurone in Parkinson se siekte, en VTA-neurone in verslawingstudies.

Wetenskaplikes het geleer dat aanwysings wat die aktivering van die twee soorte neurone voorspel baie verskillende reaksies aandryf - dié wat die SNc-neurone voorspel, het gelei tot 'n soort "opstaan ​​en gaan" -reaksie van 'n vinnige, vinnige beweging. Die leidraad wat die VTA-neuron-aktivering voorspel, het egter op sy eie 'n aanloklike ry-benadering tot die ligging van die leidraad geword, 'n soort "waarheen gaan ek?" reaksie.

“Ons resultate toon parallelle motiveringsrolle vir dopamienneurone in reaksie op leidrade. In 'n werklike wêreldsituasie is beide vorme van motivering van kritieke belang, ”het Saunders gesê. "U moet gemotiveerd wees om rond te beweeg en u te gedra, en u moet gemotiveerd wees om na die spesifieke plek te gaan van die dinge wat u wil en benodig."

Hierdie resultate bied 'n belangrike begrip van die funksie van dopamienneurone wat verband hou met motivering wat deur omgewingswyses veroorsaak word. En hierdie werk dra by tot die begrip van terugval vir diegene wat sukkel met verslawings.

"As 'n aanduiding - 'n teken, 'n steeg, 'n gunsteling kroeg - hierdie kragtige motiveringswaarde inneem, sal dit moeilik wees om snellers vir terugval te weerstaan," het Saunders gesê. "Ons weet dat dopamien daarby betrokke is, maar 'n wesenlike doel vir toekomstige studies is om te verstaan ​​hoe normale, gesonde cue-triggered motivering verskil van disfunksionele motivering wat voorkom by mense met verslawing en verwante siektes."

Story Source

Materiale verskaf deur Universiteit van Minnesota Mediese Skool. Nota: Inhoud kan geredigeer word vir styl en lengte.

Blaarverwysing:

  1. Benjamin T. Saunders, Jocelyn M. Richard, Elyssa B. Margolis, Patricia H. Janak. Dopamienneurone skep Pavlovian-gekondisioneerde stimuli met kring-gedefinieerde motiverings eienskappe. Nature Neuroscience, 2018; 21 (8): 1072 DOI: 10.1038/s41593-018-0191-4