الدوال المحفزة الغامضة للدوبامين ميزولبيك (2012)

جون د.سلامون ، ميرسي كوريا

نيورون - 8 نوفمبر 2012 (المجلد 76 ، العدد 3 ، الصفحات 470-485)

نبذة عامة

من المعروف أن النواة المتكئة من الدوبامين تلعب دوراً في العمليات التحفيزية ، وقد تساهم اختلالات الدوبامين الدناسيري في الأعراض التحفيزية للاكتئاب والاضطرابات الأخرى ، فضلاً عن ميزات تعاطي المخدرات. على الرغم من أنه أصبح من التقليدي تسمية الخلايا العصبية الدوبامين بأنها الخلايا العصبية "مكافأة" ، وهذا هو التعميم ، وأنه من المهم التمييز بين جوانب الدافع التي تتأثر بشكل تفاضلي من التلاعب الدوبامين. على سبيل المثال ، لا يتوسط الدوبامين المتكافئ الدافع الغذائي الأساسي أو الشهية ، ولكنه يشارك في العمليات التحفيزية الشهية والمثيرة للحيوية بما في ذلك التنشيط السلوكي ، ومجهود الجهد ، وسلوك النهج ، والمشاركة المستمرة في المهام ، وعمليات بافلوفان ، والتعلم الفعال. في هذا الاستعراض ، نناقش الأدوار المعقدة للدوبامين في الوظائف السلوكية المتعلقة بالدوافع.

النص الرئيسي

لقد تورط الدوبامين Nucleus accumbens (DA) في العديد من الوظائف السلوكية المتعلقة بالتحفيز. ومع ذلك ، فإن تفاصيل هذه المشاركة معقدة وقد يصعب أحيانًا فصلها. من الاعتبارات المهمة في تفسير هذه النتائج القدرة على التمييز بين الجوانب المتنوعة للوظيفة التحفيزية التي تتأثر بشكل مختلف بالتلاعبات الدوبامينية. على الرغم من أن الخلايا العصبية السقيفية البطنية قد تم وصفها تقليديًا بالخلايا العصبية "المكافئة" و DA المتوسطة المشار إليها باسم نظام "المكافأة" ، فإن هذا التعميم الغامض لا يتوافق مع النتائج المحددة التي لوحظت. المعنى العلمي لمصطلح "المكافأة" غير واضح ، وعلاقته بمفاهيم مثل التعزيز والتحفيز غالبًا ما تكون غير محددة. توضح الدراسات الدوائية ودراسات استنفاد DA أن Mesolimbic DA أمر بالغ الأهمية لبعض جوانب الوظيفة التحفيزية ، ولكنها ذات أهمية قليلة أو معدومة بالنسبة للآخرين. تمثل بعض الوظائف التحفيزية لـ Mesolimbic DA مناطق التداخل بين جوانب التحفيز وخصائص التحكم الحركي ، والتي تتوافق مع المشاركة المعروفة للنواة المتكئة في الحركة والعمليات ذات الصلة. علاوة على ذلك ، على الرغم من الأدبيات الهائلة التي تربط DA mesolimbic بجوانب من الدافع المكره والتعلم ، وهو الأدب الذي يعود إلى عدة عقود (على سبيل المثال ، Salamone et al. ، 1994) ، كان الاتجاه الراسخ هو التأكيد على مشاركة الدوبامين في المكافأة والسرور والإدمان. ، والتعلم المرتبط بالمكافأة ، مع مراعاة أقل لمشاركة DA mesolimbic في العمليات المكروهة. ستناقش المراجعة الحالية مشاركة DA mesolimbic في جوانب متنوعة من التحفيز ، مع التركيز على التجارب التي تتداخل مع انتقال DA ، لا سيما في النواة المتكئة.

Mesolimbic DA والدافع: المشهد النظري المتغير

إذا لم يكن هناك شيء آخر ، فإن البشر هم رواة قصص متأصلون ؛ فنحن ، بعد كل شيء ، أحفاد الأشخاص الذين جلسوا حول النار ليلاً نمتلك الأساطير الحية والقصص والتاريخ الشفهي. تكون الذاكرة البشرية أكثر فاعلية إذا أمكن دمج الحقائق أو الأحداث العشوائية في نسيج ذي مغزى لقصة متماسكة. العلماء لا يختلفون. غالبًا ما يشار إلى محاضرة جامعية فعالة ، أو ندوة علمية ، على أنها "قصة جيدة". هذا هو الحال مع الفرضيات والنظريات العلمية. يبدو أن دماغنا يتوق إلى ترتيب وتماسك الفكر الذي توفره فرضية علمية بسيطة وواضحة ، مدعومة بأدلة كافية تجعلها معقولة. المشكلة هي - ماذا لو تم تعزيز تماسك القصة من خلال المبالغة في تفسير بعض النتائج وتجاهل البعض الآخر؟ تدريجيًا ، تستمر قطع الأحجية التي لا تناسبك في التهام بشكل كامل ، مما يجعل القصة بأكملها في النهاية غير كافية بشكل محزن.

يمكن للمرء أن يجادل بأن هذا النوع من التطور قد حدث فيما يتعلق بفرضية DA لـ "المكافأة". يمكن بناء "قصة" ، والتي من شأنها أن تستمر على النحو التالي: العرض الرئيسي للاكتئاب هو انعدام التلذذ ، وبما أن DA هو "مرسل المكافأة" الذي يتوسط تفاعلات المتعة ، فإن الاكتئاب يرجع إلى تقليل تجربة المتعة التي تنظمها DA . وبالمثل ، فقد تم اقتراح أن إدمان المخدرات يعتمد على تجربة المتعة التي تسببها العقاقير التي تختطف "نظام المكافأة" في الدماغ ، والذي يتوسط فيه انتقال DA وتطور لنقل المتعة التي تنتجها المنبهات الطبيعية مثل الطعام. قد يشير هذا حتى إلى أن حجب مستقبلات DA يمكن أن يوفر علاجًا فعالًا للإدمان. أخيرًا ، يمكن للمرء أيضًا تقديم "قصة" مبنية على فرضية أن الخلايا العصبية DA تستجيب حصريًا للمنبهات الممتعة مثل الطعام وأن هذا النشاط يتوسط الاستجابة العاطفية لهذه المنبهات ، والتي بدورها تكمن وراء الشهية لاستهلاك الطعام. مثل هذه القصص ليست "رجال قش" تم إنشاؤها بشكل مصطنع لهذه المقاطع. لكن لسوء الحظ ، على الرغم من شعبيتها ، لم يتم دعم أي من هذه الأفكار بشكل كامل من خلال الفحص الدقيق للأدبيات.

لنأخذ مثال تورط الدوبامين في الاكتئاب ، يمكن للمرء أن يبدأ في تفكيك هذه الفكرة من خلال الإشارة إلى أن "انعدام التلذذ" في الاكتئاب غالبًا ما يساء تفسيره أو يخطئ من قبل الأطباء (تريدواي وزالد ، 2011). تُظهر العديد من الدراسات أن الأشخاص المكتئبين غالبًا ما يتمتعون بتجربة ذاتية التقييم ذاتيًا طبيعية نسبيًا في مواجهة محفزات ممتعة وأنه ، بالإضافة إلى أي مشاكل تتعلق بتجربة المتعة ، يبدو أن الأشخاص المكتئبين يعانون من ضعف في التنشيط السلوكي ، وسلوك البحث عن المكافآت ، و بذل جهد (تريدواي وزالد ، 2011). في الواقع ، يعاني معظم الأشخاص المصابين بالاكتئاب من كوكبة معوقة من الإعاقات التحفيزية التي تشمل التخلف الحركي النفسي ، وفقدان الطاقة ، والإرهاق (Demyttenaere et al. ، 2005 ؛ Salamone et al. ، 2006) ، وهناك أدلة كبيرة تشير إلى وجود DA في هذه الأعراض (Salamone et al. . ، 2006 ، Salamone et al. ، 2007). هذه الملاحظات ، مقترنة بالأدبيات التي تشير إلى أنه لا يوجد تطابق بسيط بين نشاط DA وتجربة المتعة (على سبيل المثال ، Smith et al. ، 2011) والدراسات التي تربط DA بالتنشيط السلوكي وبذل الجهد (Salamone et al. ، 2007 ؛ انظر المناقشة أدناه) ، قاد المرء إلى استنتاج أن تورط الدوبامين في الاكتئاب يبدو أكثر تعقيدًا مما تسمح به القصة البسيطة.

وبالمثل ، من الواضح أن مجموعة كبيرة من الأبحاث حول الاعتماد على المخدرات والإدمان لا تتوافق مع المبادئ التقليدية لفرضية المكافأة DA. أظهرت العديد من الدراسات أن الحصار المفروض على مستقبلات DA أو تثبيط تخليق DA لا يحد باستمرار من النشوة المبلغ عنها ذاتيًا أو "المرتفع" الناجم عن تعاطي المخدرات (Gawin ، 1986 ؛ Brauer and De Wit ، 1997 ؛ Haney et al. ، 2001 ؛ Nann-Vernotica et al. ، 2001 ؛ Wachtel et al. ، 2002 ؛ Leyton et al. ، 2005 ؛ Venugopalan et al. ، 2011). حددت الأبحاث الحديثة الفروق الفردية في الأنماط السلوكية التي أظهرتها الفئران أثناء تكييف نهج بافلوفيان ، والتي ترتبط بالميل إلى الأدوية ذاتية الإدارة. تعرض الفئران التي تظهر استجابة أكبر للإشارات المشروطة (متتبعات الإشارات) أنماطًا مختلفة من تكيف الدوبامين مع التدريب مقارنةً بالحيوانات الأكثر استجابة للمعزز الأساسي (متتبعات الهدف ؛ Flagel et al. ، 2007). ومن المثير للاهتمام ، أن الفئران التي تُظهر نهجًا مشروطًا أكبر لبافلوف لمحفز شهية وتبدي تكييفًا حافزًا أكبر لإشارات الأدوية ، تميل أيضًا إلى إظهار خوف أكبر استجابة للإشارات التي تتنبأ بالصدمة وتكييف الخوف السياقي الأكبر (مورو وآخرون ، 2011). طعن بحث إضافي في بعض الآراء الراسخة حول الآليات العصبية الكامنة وراء الإدمان ، على عكس الخصائص التعزيزية الأولية للعقاقير. لقد أصبح من الشائع أكثر أن ننظر إلى الإدمان من حيث آليات تكوين عادات الأطفال حديثي الولادة المبنية على تعاطي المخدرات على نطاق واسع ، والتي يمكن أن تكون مستقلة نسبيًا عن حالات الطوارئ التعزيزية أو الخصائص التحفيزية الأولية لمعززات الأدوية (كاليفاس ، 2008 ؛ بيلين وآخرون ، 2009 ). هذه الآراء الناشئة حول الأساس العصبي لإدمان المخدرات ، وعلاجه المحتمل ، قد تجاوزت القصة الأصلية التي قدمتها فرضية DA حول "المكافأة".

بعد عقود من البحث والتطورات النظرية المستمرة ، كانت هناك إعادة هيكلة مفاهيمية جوهرية في مجال أبحاث DA. تشير أدلة كبيرة إلى أن التداخل مع انتقال DA mesolimbic يترك الجوانب الأساسية للاستجابة التحفيزية والمتعة للأغذية سليمة (Berridge، 2007؛ Berridge and Kringelbach، 2008؛ Salamone et al.، 2007). تعتبر المقاييس السلوكية مثل نقاط كسر النسبة التدريجية وعتبات التحفيز الذاتي ، والتي كان يُعتقد في السابق أنها مفيدة كعلامات لوظائف "المكافأة" أو "المتعة" في DA ، تعكس الآن العمليات التي تتضمن بذل الجهد وإدراك الجهد - التكاليف ذات الصلة أو تكاليف الفرصة البديلة واتخاذ القرار (Salamone، 2006؛ Hernandez et al.، 2010). أظهرت العديد من أوراق الفيزيولوجيا الكهربية الحديثة استجابة الخلايا العصبية السقيفية البطنية المفترضة أو المحددة للمحفزات المكروهة (Anstrom and Woodward، 2005؛ Brischoux et al.، 2009؛ Matsumoto and Hikosaka، 2009؛ Bromberg-Martin et al.، 2010؛ Schultz، 2010 ؛ لاميل وآخرون ، 2011). يؤكد العديد من المحققين الآن على مشاركة DA الميزوليفي و nigrostriatal في التعلم المعزز أو تكوين العادة (Wise ، 2004 ؛ Yin et al. ، 2008 ؛ Belin et al. ، 2009) ، بدلاً من المتعة في حد ذاتها. ساهمت كل هذه الاتجاهات في إعادة كتابة دراماتيكية لقصة تورط الدوبامين في التحفيز.

العمليات التحفيزية: الخلفية التاريخية والمفاهيمية

يشير مصطلح الدوافع إلى بناء يستخدم على نطاق واسع في علم النفس ، والطب النفسي ، وعلم الأعصاب. كما هو الحال مع العديد من المفاهيم النفسية ، فإن مناقشة الحافز كانت أصولها في الفلسفة. في وصف العوامل السببية التي تتحكم في السلوك ، ناقش الفيلسوف الألماني Schopenhauer ، 1999 مفهوم الدوافع فيما يتعلق بالطريقة التي يجب أن تكون الكائنات الحية في وضع يمكنها من "اختيار ، والاستيلاء ، وحتى البحث عن وسائل الرضا". مجال حيوي من الاهتمام خلال التطوير الأولي لعلم النفس. شمل علماء النفس العلمي في وقت مبكر ، بما في ذلك Wundt وجيمس ، الحافز كموضوع في كتبهم المدرسية. قام علماء السلوك النوبيون مثل هال و سبنس بتوظيف مفاهيم تحفيزية مثل الحافز والقيادة. يعرّف يونغ ، 1961 الحافز بأنه "عملية إثارة الأعمال ، والحفاظ على النشاط الجاري ، وتنظيم نمط النشاط". وفقًا لتعريف أحدث ، يكون الدافع هو "مجموعة العمليات التي تنظم الكائنات الحية من خلالها الاحتمالية والقرب والتقارب. توافر المحفزات "(Salamone ، 1992). بشكل عام ، يشير التركيب النفسي الحديث للدوافع إلى العمليات ذات الصلة بالسلوكيات التي تمكن الكائنات الحية من تنظيم بيئتها الخارجية والداخلية (Salamone ، 2010).

ولعل الفائدة الرئيسية لبناء الحافز هو أنه يوفر ملخصًا ملائمًا وهيكلاً تنظيميًا لسمات السلوك القابلة للملاحظة (Salamone و 2010). يتم توجيه السلوك نحو أو بعيداً عن محفزات معينة ، بالإضافة إلى الأنشطة التي تنطوي على التفاعل مع تلك المحفزات. تسعى الكائنات الحية إلى الوصول إلى بعض شروط التحفيز (أي الغذاء والماء والجنس) وتجنب الآخرين (أي الألم ، وعدم الراحة) ، في كل من الأساليب النشطة وغير الفعالة. علاوة على ذلك ، عادة ما يحدث السلوك المحفّز في مراحل (الجدول 1). وعادة ما يشار إلى المرحلة النهائية للسلوك المتحفز ، والتي تعكس التفاعل المباشر مع محفز الهدف ، على أنها المرحلة الإضافية. لا تشير كلمة "consummatory" (Craig، 1918) إلى "الاستهلاك" ، ولكن بدلاً من ذلك تشير إلى "اكتمال" ، مما يعني "إكمال" أو "إنهاء". في ضوء حقيقة أن المحفزات التحفيزية عادة ما تكون متاحة في بعض المسافة الجسدية أو النفسية من الكائن الحي ، والطريقة الوحيدة للوصول إلى هذه المنبهات هو الانخراط في السلوك الذي يقربهم ، أو يجعل حدوثهم أكثر احتمالا. غالباً ما يشار إلى هذه المرحلة من السلوك الدافع على أنها "شهوانية" أو "تحضيرية" أو "مفيدة" أو "مقاربة" أو "تسعى". وهكذا ، يميز الباحثون أحيانًا بين "أخذ" مقابل "البحث" عن محفز طبيعي مثل الغذاء (على سبيل المثال ، Foltin ، 2001) ، أو من معزز المخدرات. في الواقع ، أصبح مصطلح "سلوك البحث عن المخدرات" عبارة شائعة في لغة علم الادوية النفسية. كما نوقش أدناه ، فإن هذه المجموعة من الفروق (على سبيل المثال ، أداة مقابل مقابلية أو السعي مقابل أخذ) مهمة لفهم آثار التلاعب الدوباميني على الدافع للمنبهات الطبيعية مثل الغذاء.

بالإضافة إلى الجوانب "الاتجاهية" للتحفيز (أي أن هذا السلوك موجه نحو المنبهات أو بعيدًا عنها) ، يُقال أيضًا أن السلوك المحفز له جوانب "تنشيطية" (Cofer and Appley ، 1964 ؛ Salamone ، 1988 ، Salamone ، 2010 ؛ Parkinson وآخرون ، 2002 ؛ الجدول 1). نظرًا لأن الكائنات الحية عادةً ما يتم فصلها عن المحفزات التحفيزية عن طريق مسافة طويلة ، أو بسبب العديد من العوائق أو تكاليف الاستجابة ، فإن الانخراط في السلوك الفعال غالبًا ما يتضمن العمل (على سبيل المثال ، البحث عن الطعام ، تشغيل المتاهة ، الضغط على الرافعة) يجب أن تخصص الحيوانات موارد كبيرة نحو سلوك البحث عن التحفيز ، والذي يمكن أن يتميز بجهد كبير ، مثل السرعة والمثابرة ومستويات عالية من مخرجات العمل. على الرغم من أن بذل هذا الجهد يمكن أن يكون قصيرًا نسبيًا في بعض الأحيان (على سبيل المثال ، ينقض حيوان مفترس على فريسته) ، إلا أنه في العديد من الظروف يجب أن يستمر على مدى فترات طويلة من الزمن. القدرات المتعلقة بالجهد قابلة للتكيف بدرجة كبيرة ، لأنه في البيئة الطبيعية ، يمكن أن يعتمد البقاء على قيد الحياة على مدى تغلب الكائن الحي على تكاليف الاستجابة المتعلقة بالوقت أو العمل. لهذه الأسباب ، يعتبر التنشيط السلوكي جانبًا أساسيًا من التحفيز لعدة عقود. لطالما استخدم علماء النفس مفاهيم الدافع والحافز للتأكيد على التأثيرات النشطة للظروف التحفيزية على مقاييس السلوك الأداتي ، مثل سرعة الجري في المتاهة. اقترح Cofer and Appley ، 1964 أن هناك آلية توقع - تنشيط يمكن تنشيطها بواسطة المنبهات المشروطة ، والتي تعمل على تنشيط السلوك الفعال. يمكن أن يؤدي العرض المجدول غير المتقطع للمحفزات التحفيزية الأولية مثل كريات تقوية الطعام إلى أنشطة مختلفة ، بما في ذلك الشرب والحركة والجري (Robbins and Koob ، 1980 ؛ Salamone ، 1988). درس العديد من الباحثين تأثير متطلبات العمل على أداء المهام الآلية ، مما ساعد في النهاية على إرساء الأساس لتطوير نماذج اقتصادية للسلوك الفعال (على سبيل المثال ، Hursh et al. ، 1988). استخدم علماء السلوك أيضًا مفاهيم مماثلة. تحتاج حيوانات البحث عن العلف إلى إنفاق الطاقة للوصول إلى الطعام أو الماء أو مواد التعشيش ، وتصف نظرية البحث المثلى كيف أن مقدار الجهد أو الوقت المستغرق للحصول على هذه المحفزات هو محدد مهم لسلوك الاختيار.

هناك درجة كبيرة من التداخل المفاهيمي بين عمليات التحكم في المحركات والجوانب التنشيطية للتحفيز. على سبيل المثال ، يمكن أن يؤدي الحرمان من الطعام إلى تسريع سرعة الجري في المتاهة. هل يعكس هذا الظروف التي تكون تحفيزية أو حركية أو مزيجًا من الاثنين؟ من الواضح أن النشاط الحركي يخضع لسيطرة الأنظمة العصبية التي تنظم الحركة. ومع ذلك ، فإن النشاط الحركي في القوارض حساس جدًا أيضًا لتأثير الظروف التحفيزية مثل الجدة أو الحرمان من الطعام أو العرض الدوري لكريات الطعام الصغيرة. بالإضافة إلى ذلك ، إذا تم تقديم كائن حي مع تحدٍ متعلق بالعمل أثناء الأداء الآلي ، فإنه غالبًا ما يستجيب لهذا التحدي من خلال بذل جهد أكبر. زيادة متطلبات النسبة في جداول التشغيل ، حتى نقطة معينة ، يمكن أن تخلق ضغوطًا تصاعدية كبيرة على معدلات الاستجابة. مواجهة عقبة ، مثل حاجز في متاهة ، يمكن أن تؤدي بالقوارض إلى زيادة مجهودها والقفز فوق الحاجز. علاوة على ذلك ، فإن تقديم حافز بافلوفيان مشروط مرتبط بحافز تحفيزي أولي مثل الطعام يمكن أن يعمل على تحريض النهج أو تضخيم النشاط الفعال ، وهو تأثير يُعرف باسم Pavlovian إلى النقل الفعال (Colwill and Rescorla ، 1988). وبالتالي ، يبدو أن الأنظمة العصبية التي تنظم الإخراج الحركي تعمل بناءً على طلب تلك الأنظمة العصبية التي توجه السلوك نحو أو بعيدًا عن محفزات معينة (Salamone، 2010). بالطبع ، لا تعني مصطلحات "التحكم في المحرك" و "التحفيز" نفس الشيء بالضبط ، ويمكن للمرء أن يجد بسهولة نقاط عدم التداخل. ومع ذلك ، من الواضح أن هناك تداخلًا جوهريًا أيضًا (Salamone ، 1992 ، Salamone ، 2010). في ضوء هذه الملاحظة ، من المفيد اعتبار أن الكلمات الإنجليزية الدافع والحركة مستمدة في النهاية من الكلمة اللاتينية movere، لنقل (أي ، موتي هو النعت الأخير من movere). كما هو الحال مع التمييز بين السلوك الفعال مقابل السلوك الاستعماري (أو السعي نحو الأخذ) ، يستخدم التفاضل بين جوانب التحفيز التفاعلي مقابل اتجاهي على نطاق واسع لوصف آثار التلاعب الدوباميني (الجدول 1). إن الطبيعة المتنوعة للعمليات التحفيزية هي سمة مهمة للأدبيات التي تناقش التأثيرات السلوكية للتلاعب الدوباميني ، وكذلك التركيز على النشاط الديناميكي للخلايا العصبية DA mesolimbic.

الطبيعة الإنفصامية لتأثيرات التداخل مع Nucleus Accumbens DA Transmission

في محاولة لفهم الأدبيات المتعلقة بالوظائف التحفيزية لـ المتكئين DA ، يجب علينا النظر في العديد من المبادئ المفاهيمية الموضحة أعلاه. من ناحية أخرى ، يجب أن ندرك أن العمليات التحفيزية قابلة للفصل إلى أجزاء مكونة ، وأن التلاعب في نقل DA المتكئ يكون أحيانًا قادرًا على شق هذه المكونات مثل تطبيق قاطع الماس ، وتغيير بعضها بشكل كبير مع ترك البعض الآخر غير متأثر إلى حد كبير (Salamone and Correa، 2002؛ Berridge and Robinson، 2003؛ Smith et al.، 2011). من ناحية أخرى ، يجب أن ندرك أيضًا أن العمليات التحفيزية تتفاعل مع الآليات المتعلقة بالعاطفة والتعلم والوظائف الأخرى ، وأنه لا يوجد تخطيط دقيق من نقطة إلى نقطة بين العمليات السلوكية والأنظمة العصبية. وبالتالي ، قد يتم فهم بعض تأثيرات التلاعب بالدوبامين بشكل أكثر فاعلية من حيث الإجراءات على جوانب معينة من التحفيز أو الوظيفة الحركية أو التعلم ، بينما قد تكون التأثيرات الأخرى أكثر صراحة في مجالات التداخل بين هذه الوظائف. أخيرًا ، يجب على المرء أيضًا أن يأخذ في الاعتبار أنه من غير المرجح أن يؤدي المتكئون DA وظيفة واحدة محددة للغاية ؛ من الصعب تصور آلة معقدة مثل دماغ الثدييات تعمل بهذه الطريقة البسيطة. وبالتالي ، من المحتمل أن يؤدي المتكئ DA عدة وظائف ، وقد تكون أي طريقة سلوكية أو علم أعصاب معينة مناسبة تمامًا لوصف بعض هذه الوظائف ، ولكنها غير مناسبة بشكل جيد للآخرين. في ضوء ذلك ، قد يكون من الصعب تجميع وجهة نظر متماسكة.

يمكن أن تؤدي التلاعب في الدماغ إلى تغيير المكونات الفرعية للعملية السلوكية بطريقة محددة للغاية. كان هذا المبدأ مفيدًا جدًا في علم الأعصاب الإدراكي وأدى إلى اختلافات مهمة من حيث عمليات الذاكرة القابلة للانفصال (أي ، الذاكرة التقريرية مقابل الذاكرة الإجرائية ، الذاكرة العاملة مقابل الذاكرة المرجعية ، العمليات المعتمدة على الحصين مقابل العمليات المستقلة). في المقابل ، كان الاتجاه في كثير من الأدبيات التي تناقش الوظائف السلوكية لـ DA المتكئ بدلاً من ذلك هو استخدام أدوات مفاهيمية غير حادة إلى حد ما ، أي مصطلحات عامة وغامضة جدًا مثل "المكافأة" ، لتلخيص تصرفات الأدوية أو التلاعبات الأخرى. في الواقع ، تم انتقاد مصطلح "المكافأة" بالتفصيل في أماكن أخرى (كانون وبسيكري ، 2004 ؛ سلامون ، 2006 ؛ ين وآخرون ، 2008 ؛ سالامون وآخرون ، 2012). على الرغم من أن مصطلح المكافأة له معنى كمرادف لكلمة "المعزز" ، فلا يوجد معنى علمي ثابت لمصطلح "المكافأة" عند استخدامه لوصف عملية السلوك العصبي ؛ يستخدمه البعض كمرادف لكلمة "التعزيز" ، بينما يستخدمه الآخرون للإشارة إلى "الدافع الأساسي" أو "الشهية" أو كمرادف مقنع لمصطلح "المتعة" أو "المتعة" (للحصول على نظرة عامة تاريخية عن "فرضية انعدام التلذذ" ، "انظر Wise ، 2008). في كثير من الحالات ، يبدو أن كلمة "مكافأة" تستخدم كمصطلح عام يشير إلى جميع جوانب التعلم الشهية ، والتحفيز ، والعاطفة ، بما في ذلك الجوانب المشروطة وغير المشروطة ؛ هذا الاستخدام واسع لدرجة أنه لا معنى له أساسًا. يمكن للمرء أن يجادل بأن الإفراط في استخدام مصطلح "المكافأة" هو مصدر ارتباك هائل في هذا المجال. في حين أن إحدى المقالات قد تستخدم المكافأة لتعني المتعة ، فقد تستخدم مقالة أخرى هذا المصطلح للإشارة إلى التعلم المعزز ولكن ليس المتعة ، وقد تشير مقالة ثالثة إلى الدافع الشهية بطريقة عامة جدًا. هذه ثلاثة معاني مختلفة جدًا للكلمة ، والتي تحجب مناقشة الوظائف السلوكية لـ Mesolimbic DA. علاوة على ذلك ، فإن تصنيف DA mesolimbic على أنه "نظام مكافأة" يعمل على التقليل من دوره في التحفيز البغيض. ربما تكون أكبر مشكلة في مصطلح "المكافأة" هي أنه يثير مفهوم المتعة أو المتعة لدى العديد من القراء ، حتى لو لم يقصد المؤلف ذلك.

يركز هذا الاستعراض على إشراك المتناغم DA في ميزات الدوافع للمعززات الطبيعية مثل الطعام. بشكل عام ، هناك القليل من الشك في أن المتلقي DA يشارك في بعض جوانب الدافع الغذائي ؛ لكن ما هي الجوانب؟ كما سنرى فيما يلي ، فإن تأثيرات التداخل مع الإرسال المتناوب DA هي انتقائية للغاية أو انفصالية في طبيعتها ، مما يضعف بعض جوانب التحفيز مع ترك الآخرين سليمين. يركز الجزء المتبقي من هذا القسم على نتائج التجارب التي تستخدم فيها الأدوية الدوبامينية أو العوامل السمية العصبية لتغيير الوظيفة السلوكية.

على الرغم من أنه من المسلم به عمومًا أن استنفاد الدماغ الأمامي DA يمكن أن يضعف الأكل ، إلا أن هذا التأثير يرتبط ارتباطًا وثيقًا باستنفاد أو عداء DA في الحسي الحركي أو المناطق ذات الصلة بالحركة من neostriatum الجانبي أو البطني الجانبي ، ولكن ليس النواة المتكئة (Dunnett and Iversen ، 1982 ؛ Salamone وآخرون ، 1993). أظهرت دراسة حديثة عن علم البصريات الوراثي أن تحفيز الخلايا العصبية السقيفية البطنية GABA ، والتي تؤدي إلى تثبيط الخلايا العصبية DA ، عملت على قمع تناول الطعام (van Zessen et al. ، 2012). ومع ذلك ، ليس من الواضح ما إذا كان هذا التأثير ناتجًا على وجه التحديد عن إجراءات الدوبامين ، أم أنه يعتمد على التأثيرات البغيضة التي تنتج أيضًا عن هذا التلاعب (Tan et al. ، 2012). في الواقع ، تم إظهار استنفاد DA والعداء المتكئ بشكل متكرر لا يؤثر بشكل كبير على تناول الطعام (Ungerstedt ، 1971 ؛ Koob et al. ، 1978 ؛ Salamone et al. ، 1993 ؛ Baldo et al. ، 2002 ؛ Baldo and Kelley ، 2007) . بناءً على النتائج التي توصلوا إليها أن حقن د₁ أو د₂ مناهضات الأسرة في النواة المتكئة أو القشرة تضعف النشاط الحركي ، لكنها لم تمنع تناول الطعام ، ذكر بالدو وآخرون ، 2002 أن عداء DA المتكئ "لم يلغي الدافع الأساسي لتناول الطعام". فشل استنفاد Accumbens DA في تقليل تناول الطعام أو معدل التغذية ، ولم يضعف مناولة الطعام ، على الرغم من أن استنفاد مماثل من neostriatum البطني الجانبي قد أثر على هذه التدابير (Salamone et al. ، 1993). بالإضافة إلى ذلك ، فإن تأثيرات مضادات DA أو استنفاد DA المتكئ على السلوك الفعال المعزز بالغذاء لا تشبه إلى حد كبير تأثيرات الأدوية المثبطة للشهية (Salamone et al. ، 2002 ؛ Sink et al. ، 2008) ، أو تخفيض قيمة المعزز الذي يوفره التجهيز المسبق (Salamone et al. ، 1991 ؛ Aberman and Salamone ، 1999 ؛ Pardo et al. ، 2012). أظهر Lex and Hauber ، 2010 أن الفئران التي تعاني من استنفاد DA المتكئ كانت حساسة لخفض قيمة تعزيز الغذاء أثناء مهمة مفيدة. علاوة على ذلك ، أظهر Wassum et al.، 2011 أن flupenthixol خصم DA لم يؤثر على استساغة المكافأة الغذائية أو زيادة استساغة المكافأة الناتجة عن الارتفاع في الحالة التحفيزية الناتجة عن زيادة الحرمان من الطعام.

تشير أدلة كبيرة أيضًا إلى أن النواة المتكئة DA لا تتوسط بشكل مباشر في تفاعل المتعة مع الطعام. أظهر قدر هائل من العمل من Berridge وزملاؤه أن الإدارة النظامية لمناهضات DA ، وكذلك استنفاد DA في الدماغ الأمامي الكامل أو النواة المتكئة ، لا تخفف من تفاعل طعم الشهية مع الطعام ، وهو مقياس مقبول على نطاق واسع للتفاعل اللذيذ مع الحلول الحلوة (Berridge and Robinson، 1998، Berridge and Robinson، 2003؛ Berridge، 2007). علاوة على ذلك ، فإن ضربة قاضية لناقل DA (Peciña et al. ، 2003) ، وكذلك الحقن الدقيقة للأمفيتامين في النواة المتكئة (Smith et al. ، 2011) ، والتي رفعت من DA خارج الخلية ، فشلت في تعزيز تفاعل الذوق الشهية للسكروز. ذكر Sederholm وآخرون ، 2002 أن مستقبلات D2 في غلاف النواة المتكئة تنظم تفاعل الذوق المكروه ، وأن تحفيز مستقبلات جذع الدماغ D2 يحد من استهلاك السكروز ، لكن لم تتوسط أي مجموعة من المستقبلات عرض المتعة للذوق.

إذا كانت النواة المتكئة DA لا تتوسط الشهية للطعام في حد ذاته ، أو ردود فعل المتعة التي يسببها الطعام ، فما هو دورها في التحفيز الغذائي؟ هناك اتفاق كبير على أن استنفاد DA أو العداء يترك الجوانب الأساسية من اللذة التي يسببها الغذاء ، أو الشهية ، أو الدافع الغذائي الأولي سليمة ، ولكنه مع ذلك يؤثر على السمات الحرجة للسلوك الفعال (أي البحث عن الطعام) (الجدول 1 ؛ الشكل 1) . اقترح المحققون أن النواة المتكئة DA مهمة بشكل خاص للتنشيط السلوكي (Koob et al. ، 1978 ؛ Robbins and Koob ، 1980 ؛ Salamone ، 1988 ، Salamone ، 1992 ؛ Salamone et al. ، 1991 ، Salamone et al. ، 2005 ، Salamone وآخرون ، 2007 ؛ Calaminus and Hauber ، 2007 ؛ Lex and Hauber ، 2010) ، بذل جهد أثناء السلوك الآلي (Salamone et al. ، 1994 ، Salamone et al. ، 2007 ، Salamone et al. ، 2012 ؛ Mai et al. . ، 2012) ، ونقل بافلوفيان إلى أداة (Parkinson et al. ، 2002 ؛ Everitt and Robbins ، 2005 ؛ Lex and Hauber ، 2008) ، سلوك النهج المرن (Nicola ، 2010) ، إنفاق الطاقة والتنظيم (Salamone ، 1987 ؛ Beeler et آل ، 2012) ، واستغلال التعلم بالمكافأة (بيلر وآخرون ، 2010). يقلل استنفاد DA المتكثف والعداء من النشاط الحركي التلقائي والناجم عن الجدة ، وكذلك النشاط الناجم عن المنشطات (Koob et al. ، 1978 ؛ Cousins ​​et al. ، 1993 ؛ Baldo et al. ، 2002). يتم تقليل الأنشطة مثل الإفراط في الشرب أو الجري أو النشاط الحركي الناجم عن التقديم الدوري للكريات الغذائية للحيوانات المحرومة من الطعام بسبب استنفاد DA المتكئ (Robbins and Koob ، 1980 ؛ McCullough and Salamone ، 1992). بالإضافة إلى ذلك ، فإن الجرعات المنخفضة من مضادات DA ، بالإضافة إلى احتواء عداء DA أو نضوبه ، تقلل الاستجابة المعززة بالطعام في بعض المهام على الرغم من حقيقة أن تناول الطعام يتم الحفاظ عليه في ظل هذه الظروف (Salamone et al. ، 1991 ، Salamone et al. ، 2002 ؛ Ikemoto and Panksepp ، 1996 ؛ Koch et al. ، 2000). تختلف تأثيرات استنفاد DA المتكئ على السلوك المعزز بالطعام اعتمادًا كبيرًا على متطلبات المهمة أو جدول التعزيز. إذا كانت الآثار الأولية لاستنفاد DA المتكئ مرتبطة بانخفاض الشهية للطعام ، عندها يتوقع المرء أن يكون جدول النسبة الثابتة 1 (FR1) شديد الحساسية لهذا التلاعب. ومع ذلك ، فإن هذا الجدول غير حساس نسبيًا لتأثيرات انتقال DA المخترق في المتكئين (Aberman and Salamone ، 1999 ؛ Salamone et al. ، 2007 ؛ Nicola ، 2010). أحد العوامل الحاسمة التي تؤدي إلى الحساسية لتأثيرات استنفاد DA المتكئ على السلوك المعزز للغذاء هو حجم متطلبات النسبة (أي عدد مكابس الرافعة المطلوبة لكل معزز ؛ Aberman and Salamone ، 1999 ؛ Mingote et al. ، 2005). بالإضافة إلى ذلك ، فإن الحصار المفروض على مستقبلات DA المتكئة يضعف أداء النهج الفعال الذي يحرضه تقديم الإشارات (Wakabayashi et al. ، 2004 ؛ Nicola ، 2010).

إن قدرة مناهضات DA أو استنفاد DA على الفصل بين استهلاك الطعام والسلوك الأداتي المعزز بالغذاء ، أو بين المهام الآلية المختلفة ، ليست بعض التفاصيل التافهة أو نتيجة ظاهرة ثانوية. بدلاً من ذلك ، يوضح أنه في ظل الظروف التي يمكن فيها تعطيل السلوك الآلي المعزز بالغذاء ، تظل الجوانب الأساسية للدوافع الغذائية سليمة مع ذلك. خلص عدد من المحققين الذين كتبوا عن الخصائص الأساسية للمحفزات المعززة إلى أن المحفزات التي تعمل كمعززات إيجابية تميل إلى أن تكون مفضلة نسبيًا ، أو لاستنباط نهج أو سلوك موجه نحو الهدف أو تنفيذي ، أو توليد درجة عالية من الطلب ، و أن هذه التأثيرات هي جانب أساسي من جوانب التعزيز الإيجابي (Dickinson and Balleine، 1994؛ Salamone and Correa، 2002؛ Salamone et al.، 2012). كما هو مذكور في التحليل الاقتصادي السلوكي الذي قدمه Hursh ، 1993: "تعتبر الاستجابة متغيرًا ثانويًا تابعًا مهمًا لأنه مفيد في التحكم في الاستهلاك" وبالتالي ، فإن النتائج الموصوفة أعلاه توضح أن الجرعات المنخفضة من مضادات DA واستنفاد DA المتكئ لا يضعف الجوانب الأساسية لتحفيز الغذاء الأساسي أو غير المشروط والتعزيز ، ولكنه يجعل الحيوانات حساسة لبعض ميزات متطلبات الاستجابة الفعالة ، والاستجابة الحادة للإشارات المشروطة ، وتقليل ميل الحيوانات للعمل من أجل تعزيز الغذاء.

أحد مظاهر الطبيعة الانفصالية للتأثيرات السلوكية للجرعات النظامية المنخفضة من مضادات DA ، واستنفاد أو تضاد DA المتكئ ، هو أن هذه الظروف تؤثر على التخصيص النسبي للسلوك في الحيوانات التي تستجيب للمهام التي تقيم صنع القرار القائم على الجهد (Salamone et al.، 2007؛ Floresco et al.، 2008؛ Mai et al.، 2012). إحدى المهام التي تم استخدامها لتقييم آثار التلاعب بالدوبامين على تخصيص الاستجابة توفر للفئران خيارًا بين الضغط بالرافعة المعزز بإيصال طعام مفضل نسبيًا ، مقابل الاقتراب من طعام متوفر بشكل متزامن ولكنه أقل تفضيلًا (Salamone et al. ، 1991). سالمون وآخرون ، 2007). في ظل ظروف خط الأساس أو التحكم ، تحصل الفئران المدربة على معظم طعامها عن طريق الضغط بالرافعة ، وتستهلك كميات صغيرة من الطعام. جرعات منخفضة إلى معتدلة من مضادات DA التي تمنع أي من D.₁ أو د₂ تنتج الأنواع الفرعية لمستقبلات الأسرة تغييرًا جوهريًا في تخصيص الاستجابة في الفئران التي تؤدي هذه المهمة ، مما يقلل من ضغط الرافعة المعززة بالطعام ولكن يزيد بشكل كبير من تناول الطعام (Salamone et al. ، 1991 ؛ Koch et al. ، 2000 ؛ Sink et al. ، 2008) . تم التحقق من صحة هذه المهمة في العديد من التجارب. لا تؤثر جرعات مضادات DA التي تنتج التحول من ضغط الرافعة إلى تناول الطعام على إجمالي تناول الطعام أو تغير التفضيل بين هذين النوعين من الأطعمة المحددة في اختبارات اختيار التغذية الحرة (Salamone et al. ، 1991 ؛ Koch et al. ، 2000). في المقابل ، فشلت مثبطات الشهية من فئات مختلفة ، بما في ذلك الفينفلورامين ومضادات القنب CB1 (Salamone et al. ، 2007 ؛ Sink et al. ، 2008) ، في زيادة تناول الطعام عند الجرعات التي أعاقت ضغط الرافعة. على النقيض من تأثيرات عداء DA ، فإن التغذية المسبقة ، وهي نوع من تخفيض قيمة المعزز ، قللت من ضغط الرافعة وتناول الطعام (Salamone et al. ، 1991). تشير هذه النتائج إلى أن التداخل مع انتقال DA لا يقلل فقط من الدافع الأساسي للغذاء أو المدخول ، بل يغير تخصيص الاستجابة بين مصادر الغذاء البديلة التي يتم الحصول عليها من خلال استجابات مختلفة. تعتمد هذه التأثيرات السلوكية على DA المتكئ ، ويتم إنتاجها عن طريق استنفاد DA المتكئ والحقن المحلي لـ D₁ أو د₂ مضادات الأسرة في قلب أو قشرة متكئة (Salamone et al. ، 1991 ؛ Koch et al. ، 2000 ؛ Nowend et al. ، 2001 ؛ Farrar et al. ، 2010 ؛ Mai et al. ، 2012).

كما تم تطوير إجراء T-maze لدراسة الاختيار المرتبط بالجهود. بالنسبة لهذه المهمة ، يؤدي ذراعي الاختيار في المتاهة إلى كثافات تقوية مختلفة (على سبيل المثال ، 4 مقابل 2 كريات طعام ، أو 4 مقابل 0) ، وفي ظل بعض الظروف ، يتم وضع حاجز في الذراع بكثافة أعلى من تعزيز الطعام لفرض تحدي متعلق بالجهد (Salamone et al. ، 1994). عندما يكون للذراع عالي الكثافة الحاجز في مكانه ، والذراع بدون الحاجز يحتوي على عدد أقل من التعزيزات ، فإن استنزاف DA أو العداء يقلل من اختيار الذراع عالية التكلفة / المكافأة العالية ، ويزيد من اختيار الذراع منخفضة التكلفة / منخفضة المكافأة (سلمون وآخرون ، 1994 ، دينك وآخرون ، 2005 ، باردو وآخرون ، 2012 ، ماي وآخرون ، 2012). عندما لم يكن هناك حاجز في المتاهة ، فضلت القوارض الذراع عالية الكثافة المقواة ، ولم يغير عداء مستقبل DA ولا استنفاد DA اختيارهم (Salamone et al. ، 1994). عندما احتوى الذراع مع الحاجز على 4 كريات ، لكن الذراع الأخرى لا تحتوي على حبيبات ، لا تزال الفئران ذات النضوب المتكئة DA تختار الذراع عالية الكثافة ، وتسلق الحاجز ، وتستهلك الكريات. في دراسة حديثة لـ T-maze مع الفئران ، بينما قلل هالوبيريدول من اختيار الذراع مع الحاجز ، لم يكن لهذا الدواء أي تأثير على الاختيار عندما يكون لكل من الذراعين حاجز في مكانه (باردو وآخرون ، 2012). وبالتالي ، فإن التلاعب بالدوبامين لم يغير التفضيل بناءً على حجم التعزيز ، ولم يؤثر على التمييز أو الذاكرة أو عمليات التعلم الآلي المتعلقة بتفضيل الذراع. Bardgett et al. ، 2009 طور مهمة خصم جهد T-maze ، حيث تقلصت كمية الطعام في الذراع عالية الكثافة للمتاهة في كل تجربة تختار فيها الفئران ذلك الذراع. تم تغيير خصم الجهد عن طريق إدارة د₁ وD₂ خصوم الأسرة ، مما جعل من المرجح أن تختار الفئران ذراع التسليح المنخفض / منخفض التكلفة. أدت زيادة انتقال DA عن طريق إعطاء الأمفيتامين إلى منع تأثيرات SCH23390 والهالوبيريدول وأيضًا منحازة الفئران نحو اختيار ذراع التسليح العالي / التكلفة العالية ، وهو ما يتوافق مع دراسات الاختيار الفعال باستخدام فئران نقل DA (Cagniard et al. ، 2006).

تتمثل إحدى القضايا المهمة في هذا المجال في مدى حساسية الحيوانات التي تعاني من ضعف إرسال DA لمتطلبات العمل في المهام المتعلقة بالجهد ، أو لعوامل أخرى مثل التأخير الزمني (على سبيل المثال ، Denk وآخرون ، 2005 ؛ Wanat et آل ، 2010). بشكل عام ، أثبتت تأثيرات عداء DA على خصم التأخير أنها مختلطة إلى حد ما (Wade et al. ، 2000 ؛ Koffarnus et al. ، 2011) ، و Winstanley et al. ، 2005 ذكرت أن استنفاد DA المتكئ لم يؤثر على خصم التأخير. أظهر Floresco وآخرون ، 2008 أن هالوبيريدول المضاد DA غيّر جهد الخصم حتى عندما يتحكمون في تأثيرات الدواء على الاستجابة للتأخير. وجد Wakabayashi et al.، 2004 أن حصار النواة المتكئة د₁ أو د₂ المستقبلات لم تضعف الأداء على جدول زمني تدريجي ، والذي يتضمن الانتظار لفترات زمنية أطول وأطول من أجل الحصول على التعزيز. علاوة على ذلك ، تشير الدراسات مع جداول التعزيز الترادفية التي تحتوي على متطلبات نسبة مرتبطة بمتطلبات الفاصل الزمني إلى أن استنفاد DA المتكئ يجعل الحيوانات أكثر حساسية لمتطلبات النسبة المضافة ولكنها لا تجعل الحيوانات حساسة لمتطلبات الفاصل الزمني من 30 إلى 120 ثانية (Correa et al. ، 2002 ؛ Mingote et al. ، 2005).

باختصار ، تدعم نتائج متاهة T ودراسات الاختيار الفعال في القوارض الفكرة القائلة بأن الجرعات المنخفضة من مضادات DA واستنفاد DA المتكئ تترك الجوانب الأساسية للدوافع الأولية والتعزيزات سليمة ، ولكنها مع ذلك تقلل من التنشيط السلوكي وتسبب الحيوانات في إعادة تخصيص أداتها. اختيار الاستجابة بناءً على متطلبات الاستجابة للمهمة واختيار البدائل الأقل تكلفة للحصول على المعززات (Salamone et al. ، 2007 ، Salamone et al. ، 2012). تشير أدلة كبيرة إلى أن Mesolimbic DA هو جزء من دائرة أوسع تنظم التنشيط السلوكي والوظائف المرتبطة بالجهد ، والتي تشمل أجهزة الإرسال الأخرى (الأدينوزين ، GABA ؛ Mingote وآخرون ، 2008 ؛ Farrar وآخرون ، 2008 ، Farrar وآخرون ، 2010 ؛ Nunes وآخرون ، 2010 ؛ Salamone et al. ، 2012) ومناطق الدماغ (اللوزة الوحشية القاعدية ، القشرة الحزامية الأمامية ، الشاحبة البطنية ؛ والتون وآخرون ، 2003 ؛ Floresco and Ghods-Sharifi ، 2007 ؛ Mingote et al. ، 2008 ؛ Farrar et al. ، 2008 ؛ Hauber and Sommer ، 2009).

تورط Mesolimbic DA في الدافع الشهواني: النشاط الديناميكي لنظم DA

على الرغم من أنه يقال أحيانًا أن إطلاق النواة المتكئة DA أو نشاط الخلايا العصبية البطنية السقيفية DA يتم تحريضه من خلال تقديم المعززات الإيجابية مثل الطعام ، إلا أن الأدبيات التي تصف استجابة Mesolimbic DA للمنبهات الشهية معقدة للغاية (Hauber ، 2010). بشكل عام ، هل يؤدي تقديم الطعام إلى زيادة نشاط الخلايا العصبية DA أم أنه يؤدي إلى إطلاق DA؟ عبر مجموعة واسعة من الظروف ، ومن خلال مراحل مختلفة من السلوك المحفز ، ما هي مراحل أو جوانب الدافع التي ترتبط ارتباطًا وثيقًا بتحريض نشاط الدوبامين؟ تعتمد الإجابة على هذه الأسئلة على النطاق الزمني للقياس والظروف السلوكية المحددة التي يتم دراستها. يمكن أن تحدث التقلبات في نشاط DA على نطاقات زمنية متعددة ، وغالبًا ما يتم التمييز بين النشاط "الطوري" و "المنشط" (Grace ، 2000 ؛ Floresco et al. ، 2003 ؛ Goto and Grace ، 2005). تقنيات التسجيل الفيزيولوجيا الكهربية قادرة على قياس النشاط الطوري السريع للخلايا العصبية المفترضة DA (على سبيل المثال ، شولتز ، 2010) ، وطرق قياس الجهد (على سبيل المثال ، قياس الفولتميتر الدوري السريع) تسجل "عابرات" DA وهي تغيرات طورية سريعة في DA خارج الخلية ، والتي يعتقد أنها يمثل الإطلاق من رشقات نشاط الخلايا العصبية DA (على سبيل المثال ، Roitman et al. ، 2004 ؛ Sombers et al. ، 2009 ؛ Brown et al. ، 2011). كما تم اقتراح أن التغييرات الطورية السريعة في إطلاق DA يمكن أن تكون مستقلة نسبيًا عن إطلاق الخلايا العصبية DA ، ويمكن أن تعكس بدلاً من ذلك إطلاقًا متزامنًا للخلايا العصبية الداخلية الكولينية التي تعزز إطلاق DA من خلال آلية مستقبلات النيكوتين قبل المشبكي (رايس وآخرون ، 2011 ؛ Threlfell وآخرون ، 2012 ؛ Surmeier and Graybiel ، 2012). من ناحية أخرى ، تقيس طرق التحاليل الدقيقة DA خارج الخلية بطريقة تمثل التأثير الصافي لآليات الإطلاق والامتصاص المدمجة على وحدات أكبر من الوقت والمكان بالنسبة إلى الفيزيولوجيا الكهربية أو قياس الجهد (على سبيل المثال ، Hauber ، 2010). وبالتالي ، غالبًا ما يُقترح أن طرق التحاليل الدقيقة تقيس مستويات DA "المنشط". ومع ذلك ، في ضوء حقيقة أن التحليل الدقيق يمكن أن يقيس السلوك - أو التقلبات المتعلقة بالعقاقير (على سبيل المثال ، الزيادات تليها الانخفاضات) في DA خارج الخلية التي تحدث على مدار دقائق ، ربما يكون من المفيد للغاية استخدام مصطلح "الطور السريع" للتحدث حول التغيرات السريعة في النشاط المرتبط بـ DA والتي يمكن قياسها بواسطة الفيزيولوجيا الكهربية أو قياس الفولتية ، و "الطور البطيء" بالإشارة إلى التغييرات التي تحدث على النطاق الزمني الأبطأ المقاس بأساليب الغسيل الدقيق (على سبيل المثال ، Hauber ، 2010 ؛ Segovia et al . ، 2011).

أظهرت دراسات الفيزيولوجيا الكهربية أن تقديم معززات غذائية جديدة أو غير متوقعة يترافق مع زيادات عابرة في نشاط الخلايا العصبية السقيفية البطنية المفترضة ، لكن هذا التأثير يختفي مع العرض المنتظم ، أو التعرض المتكرر من خلال التدريب (Schultz et al. ، 1993 ؛ شولتز ، 2010). باستخدام طرق قياس الجهد لقياس التغيرات الطورية السريعة في إطلاق DA ، أظهر Roitman et al. ، 2004 أنه ، في الحيوانات المدربة ، كان التعرض لمحفز مشروط يشير إلى أن ضغط الرافعة سيؤدي إلى توصيل السكروز كان مصحوبًا بزيادة في DA العابرين ، ومع ذلك ، لم يكن العرض الفعلي لمعزز السكروز كذلك. تم الإبلاغ عن نتيجة مماثلة منذ سنوات من قبل Nishino et al. ، 1987 ، الذين درسوا ضغط رافعة النسبة الثابتة الحرة في القرود ولاحظوا أن نشاط الخلايا العصبية البطنية السقيفية المفترضة زاد أثناء الضغط على الرافعة في الحيوانات المدربة ولكنه انخفض بالفعل أثناء عرض المعزز . أدى توصيل الطعام غير المتوقع ، بالإضافة إلى عرض الإشارات التي تنبأت بتوصيل الطعام ، إلى زيادة الإشارات المرحلية السريعة كما تم قياسها بواسطة مقياس الجهد في النواة المتكئة (Brown et al. ، 2011). أظهر DiChiara وزملاؤه أن التعرض لأطعمة مستساغة جديدة زاد بشكل عابر من DA خارج الخلية في غلاف النواة المتكئة كما تم قياسه بواسطة التحاليل الدقيقة ، لكن هذه الاستجابة عادت سريعًا (على سبيل المثال ، باساريو وآخرون ، 2002). أظهرت ورقة تحليل ميكروديال حديثة أن تقديم معززات غذائية عالية الكربوهيدرات للفئران المعرضة سابقًا لم ينتج عنه أي تغيير في DA خارج الخلية في قلب أو قشرة متكئة (Segovia et al. ، 2011). في المقابل ، كان كل من الحصول على ضغط رافعة النسبة الثابتة وصيانته مرتبطًا بزيادة في إطلاق DA (Segovia et al. ، 2011). تم عرض نمط مماثل عندما تم قياس علامات نقل الإشارات المرتبطة بـ DA (c-Fos و DARPP-32) (Segovia et al. ، 2012). مجتمعة ، لا تدعم هذه الدراسات فكرة أن تقديم الطعام في حد ذاته ، بما في ذلك الأطعمة الشهية ، يزيد بشكل موحد من إطلاق DA المتكئ عبر مجموعة واسعة من الظروف.

ومع ذلك ، تشير الدلائل الكبيرة إلى أن الزيادات في انتقال DA ترتبط بعرض المحفزات المرتبطة بالمعززات الطبيعية مثل الطعام ، أو أداء السلوك الفعال ؛ وقد شوهد هذا في الدراسات التي تضمنت التحليل الدقيق (سوكولوفسكي وسلامون ، 1998 ؛ أوستلوند وآخرون ، 2011 ؛ هوبر ، 2010 ؛ سيغوفيا وآخرون ، 2011) ، قياس الفولتمان (رويتمان وآخرون ، 2004 ؛ براون وآخرون ، 2011 ؛ Cacciapaglia et al. ، 2011) ، والتسجيلات الفيزيولوجية الكهربية أثناء الاستجابة الفعالة (Nishino et al. ، 1987 ؛ Kosobud et al. ، 1994). أفاد Cacciapaglia et al. ، 2011 أن إطلاق DA الطوري السريع في النواة المتكئة كما تم قياسه بواسطة مقياس الجهد حدث أثناء بداية إشارة تشير إلى توفر المعزز ، بالإضافة إلى استجابة ضغط الرافعة ، وأن التأثيرات المثيرة لهذا الإطلاق المرحلي على الخلايا العصبية المتكئة كانت أضعف من خلال تعطيل إطلاق النار في الخلايا العصبية البطنية السقيفية DA. علاوة على ذلك ، حددت مجموعة كبيرة من أبحاث الفيزيولوجيا الكهربية بعض الحالات التي تنشط إطلاق النار في الخلايا العصبية البطنية السقيفية المفترضة ، بما في ذلك عرض المنبهات المرتبطة بالمعزز الأولي ، بالإضافة إلى الحالات التي لها قيمة تعزيز أعلى بالنسبة إلى التوقع الناتج عن الخبرة السابقة (شولتز وآخرون ، 1997). أدت الملاحظة اللاحقة إلى فرضية أن نشاط الخلايا العصبية DA يمكن أن يمثل نوع إشارة خطأ التنبؤ الموصوفة في بعض نماذج التعلم (على سبيل المثال ، Rescorla و Wagner ، 1972). قدم هذا النمط من النشاط في الخلايا العصبية المفترضة DA أساسًا نظريًا رسميًا لمشاركة إشارات DA الطورية السريعة في نماذج التعلم المعزز (شولتز وآخرون ، 1997 ؛ باير وجليمشر ، 2005 ؛ نيف ، 2009 ؛ شولتز ، 2010).

على الرغم من أن التركيز الأساسي لهذه الورقة هو على آثار التلاعب الدوبامين على جوانب مميزة من التحفيز ، فمن المفيد النظر في أهمية الإشارات الطورية السريعة والبطيئة الطورية (أي "منشط") لتفسير تأثيرات الظروف التي تتداخل مع انتقال DA. يمكن أن تخدم النطاقات الزمنية المختلفة لنشاط الدوبامين وظائف مختلفة جدًا ، وبالتالي ، فإن تأثيرات معالجة معينة يمكن أن تعتمد إلى حد كبير على ما إذا كان يغير النشاط الطوري السريع أو البطيء أو المستويات الأساسية لـ DA. استخدم الباحثون العديد من المعالجات الدوائية أو الوراثية للتأثير بشكل مختلف على نشاط DA الطوري السريع مقابل إطلاق DA على نطاقات زمنية أبطأ (Zweifel et al. ، 2009 ؛ Parker et al. ، 2010 ؛ Grieder et al. ، 2012) وقد أبلغوا عن أن هذه التلاعبات يمكن أن تمارس تأثيرات سلوكية مميزة. على سبيل المثال ، أظهر Grieder et al. ، 2012 أن التداخل الانتقائي مع نشاط DA الطوري منع التعبير عن التقلص المكاني المشروط للانسحاب من جرعة حادة واحدة من النيكوتين ، ولكن ليس الانسحاب من النيكوتين المزمن. في المقابل ، أدى الحصار المفروض على مستقبلات D2 إلى إضعاف التعبير عن النفور المشروط أثناء الانسحاب المزمن ، ولكن ليس الانسحاب الحاد. أفاد Zweifel et al. ، 2009 أن التثبيط الجيني الانتقائي لمستقبلات NMDA ، والذي أدى إلى إعاقة إطلاق النار في الخلايا العصبية VTA DA ، أضعف اكتساب التعلم الشهي المعتمد على الإشارات ولكنه لم يعطل سلوك العمل من أجل تعزيز الغذاء على جدول النسبة التدريجي. في الواقع ، يتم الحفاظ على عدد من الوظائف السلوكية المرتبطة بـ DA في الحيوانات التي تعاني من ضعف نشاط DA الطوري السريع (Zweifel et al. ، 2009 ؛ Wall et al. ، 2011 ؛ Parker et al. ، 2010). هذه الملاحظات لها آثار على دمج المعلومات من دراسات النشاط الطوري السريع مع تلك التي تركز على تأثيرات عداء DA أو استنفاد. بادئ ذي بدء ، يقترحون أنه يجب على المرء أن يكون حذرًا في التعميم من المفاهيم التي تم إنشاؤها في دراسات الفيزيولوجيا الكهربية أو قياس الجهد (على سبيل المثال ، أن إطلاق DA يعمل بمثابة "إشارة تعليمية") إلى الوظائف السلوكية التي تضعف عند استخدام الأدوية أو استنفاد DA لتعطيل انتقال DA. علاوة على ذلك ، يشيرون إلى أن دراسات النشاط الطوري السريع للخلايا العصبية DA mesolimbic قد توضح الظروف التي تزيد أو تقلل نشاط DA بسرعة أو توفر إشارة DA منفصلة ولكنها لا تخبرنا بشكل صارم بمجموعة واسعة من الوظائف التي يؤديها انتقال DA عبر عدة النطاقات الزمنية أو تلك التي أضعفها تعطيل إرسال DA.

إشراك آليات ميزوليمبيا وحديثي الولادة في التعلم الآلي التفاعلي

على الرغم من أنه يمكن للمرء تحديد الدافع من حيث المصطلحات التي تجعله متميزًا عن البنى الأخرى ، إلا أنه ينبغي إدراك أنه عند مناقشة الخصائص السلوكية أو الأساس العصبي للتحفيز بشكل كامل ، يجب أيضًا مراعاة الوظائف ذات الصلة. لا يحتوي الدماغ على مخططات مربعة وسهم أو ترسيم حدود تفصل بدقة الوظائف النفسية الأساسية في أنظمة عصبية منفصلة وغير متداخلة. وبالتالي ، من المهم فهم العلاقة بين العمليات التحفيزية والوظائف الأخرى مثل التوازن ، والترابط ، والعاطفة ، والإدراك ، والتعلم ، والتعزيز ، والإحساس ، والوظيفة الحركية (Salamone ، 2010). على سبيل المثال ، أكد Panksepp، 2011 كيف تتشابك الشبكات العاطفية في الدماغ بشكل معقد مع الأنظمة التحفيزية المشاركة في عمليات مثل البحث أو الغضب أو الذعر. بالإضافة إلى ذلك ، لا يتأثر السلوك البحثي / الأداتي فقط بالخصائص العاطفية أو التحفيزية للمحفزات ، ولكن أيضًا ، بالطبع ، عمليات التعلم. تتعلم الحيوانات المشاركة في استجابات مفيدة محددة مرتبطة بنتائج معززة معينة. كجزء هام من البنية الترابطية للتكييف الآلي ، يجب أن تتعلم الكائنات الحية أي الأفعال تؤدي إلى أي منبهات (أي ، جمعيات نتيجة العمل). وبالتالي ، تتشابك الوظائف التحفيزية مع الوظائف الحركية والمعرفية والعاطفية وغيرها (Mogenson et al. ، 1980). على الرغم من أن المراجعة الحالية تركز على مشاركة DA mesolimbic في تحفيز المعززات الطبيعية ، فمن المفيد أيضًا إجراء مناقشة موجزة حول المشاركة المفترضة لـ Mesolimbic DA في التعلم الآلي.

يمكن للمرء أن يظن أنه سيكون من السهل نسبيا إثبات أن النواة تتكهن بتعلم التعزيز DA أو أنها متورطة بشكل حاسم في عمليات اللدونة المتشابكة الكامنة وراء ارتباط استجابة فعالة مع توصيل معزز (أي ، اقتران نتيجة العمل). لكن هذا المجال من البحث صعب ومعقد لتفسيره كأبحاث تحفيزية تمت مراجعتها أعلاه. على سبيل المثال ، أظهر Smith-Roe و Kelley ، 2000 أن الحصار المتزامن لـ DA D₁ والمستقبلات NMDA في النواة المتكئة الأساسية المتخلفين اكتساب الضغط رافعة مفيدة. بالإضافة إلى ذلك ، أثرت معالجات ما بعد الجلسة التي تؤثر على تقوية الذاكرة أيضًا على اكتساب أداة الضغط بالرافعة (Hernandez et al. ، 2002). ومع ذلك ، في مراجعة الأدبيات المتعلقة بالنواة المتكئة والتعلم الآلي ، خلص يين وآخرون ، 2008 إلى أن "المتكئين ليسوا ضروريين ولا كافيين للتعلم الآلي". وبالمثل ، أشار Belin et al.، 2009 إلى أن التلاعب بالأدوية والنواة في النواة المتكئة يمكن أن يؤثر على اكتساب السلوك الأداتي المعزز بمحفزات طبيعية ، لكنه ذكر أن "الإسهامات النفسية الدقيقة" للمتكئين وبنى الدماغ الأخرى تظل غير واضحة. على الرغم من وجود العديد من الدراسات التي تُظهر أن آفات جسم الخلية ، أو مضادات DA ، أو استنفاد DA يمكن أن تؤثر على النتائج ذات الصلة بالتعلم في إجراءات مثل تفضيل المكان ، أو اكتساب رافعة الضغط ، أو إجراءات أخرى ، فإن هذا في حد ذاته لا يثبت أن النواة تتكئ الخلايا العصبية أو يعد انتقال DA mesolimbic ضروريًا للجمعيات المحددة التي تكمن وراء التعلم الآلي (Yin et al. ، 2008). يمكن إثبات التأثيرات المحددة المتعلقة بالتعلم الفعال من خلال تقييم تأثيرات انخفاض قيمة المعزز أو تدهور حالة الطوارئ ، والتي لا تتم في الغالب في علم العقاقير أو دراسات الآفة. مع أخذ ذلك في الاعتبار ، من المهم ملاحظة أن آفات جسم الخلية في أي من لب أو قشرة المتكئين لم تغير الحساسية للتدهور الطارئ (Corbit et al. ، 2001). وجدت Lex و Hauber ، 2010 أن الفئران ذات النواة المتكئة DA استنفاد لا تزال حساسة لتخفيض قيمة المعزز ، واقترح أن المتلازمة الأساسية DA قد لا تكون بالتالي حاسمة لتشفير ارتباطات نتيجة العمل. على الرغم من أنه من غير الواضح ما إذا كان accumbens DA أمرًا بالغ الأهمية للارتباطات بين الاستجابة والمعزز ، إلا أن هناك أدلة كبيرة تشير إلى أن النواة المتكئة DA مهمة لنهج بافلوفيان وبافلوفيان لنقل الأدوات (Parkinson et al. ، 2002 ؛ Wyvell and Berridge ، 2000 ؛ Dalley وآخرون ، 2005 ؛ Lex and Hauber ، 2008 ، Lex and Hauber ، 2010 ؛ Yin et al. ، 2008). يمكن أن توفر مثل هذه التأثيرات آليات يمكن من خلالها للمنبهات المشروطة أن تمارس تأثيرات تنشيطية على الاستجابة الآلية (Robbins and Everitt ، 2007 ؛ Salamone et al. ، 2007) ، كما تمت مناقشته أعلاه. يمكن أن تكون التأثيرات التنشيطية أو المثيرة للمثيرات المشروطة عاملاً في تضخيم استجابة أدوات مُكتسبة بالفعل ، ولكنها قد تعمل أيضًا على تعزيز الاستحواذ من خلال زيادة مخرجات الاستجابة وتقلب السلوك ، وبالتالي تحديد الفرصة لمزيد من الفرص لربط الاستجابة بالتعزيز.

من المثير للاهتمام ، على الرغم من خروج المغلوب من DA D₁ أعاقت المستقبلات اكتساب سلوك نهج بافلوفيان ، الضربة القاضية لمستقبلات NMDA ، مما أدى إلى انخفاض بمقدار 3 أضعاف في إطلاق DA الطوري السريع الذي تم تحريضه من خلال عرض الإشارات المرتبطة بالغذاء ، ولم يؤخر اكتساب سلوك نهج بافلوفيان (باركر وآخرون ، 2010). يشير هذا إلى أن العلاقة بين إطلاق DA الطوري السريع والتعلم لا تزال غير مؤكدة. يجب أن تدرس الدراسات المستقبلية آثار التلاعبات التي تؤثر على إشارات DA الطورية السريعة باستخدام الإجراءات التي تقيم بشكل مباشر التعلم المعزز (أي تخفيض قيمة المعزز وتدهور الطوارئ). علاوة على ذلك ، يجب تقييم الطرق الوراثية والدوائية التي تؤدي إلى قمع نشاط DA الطوري السريع بشكل أكبر لإجراءاتها على التنشيط السلوكي والجوانب المتعلقة بالتحفيز.

مشاركة DA Mesolimbic في التحفيز والتعلم: النشاط الديناميكي لنظم DA

يمكن للمراجعة السريعة لبعض المقالات في أدبيات DA أن تترك انطباعًا بأن DA mesolimbic متورط بشكل انتقائي في عمليات المتعة ، والتحفيز الشهي ، والتعلم المرتبط بالتعزيز ، مع استبعاد الجوانب البغيضة للتعلم والتحفيز. ومع ذلك ، فإن مثل هذا الرأي سيكون على خلاف مع الأدبيات. كما هو موضح أعلاه ، تشير الدلائل الكبيرة إلى أن انتقال DA المتكئ لا يتوسط بشكل مباشر في تفاعلات المتعة مع المنبهات. علاوة على ذلك ، هناك مؤلفات كبيرة جدًا تشير إلى أن Mesolimbic DA متورط في التحفيز النفعي ويمكن أن يؤثر على السلوك في إجراءات التعلم المكره. يمكن لعدد من الظروف النفعية المختلفة (على سبيل المثال ، الصدمة ، قرص الذيل ، إجهاد التقييد ، المنبهات الشرطية المكروهة ، الأدوية المكروهة ، الهزيمة الاجتماعية) أن تزيد من إطلاق DA كما تم قياسه بواسطة طرق غسيل الكلى (McCullough وآخرون ، 1993 ؛ Salamone et al. ، 1994 ؛ Tidey and Miczek ، 1996 ؛ Young ، 2004). لسنوات عديدة ، كان يعتقد أن نشاط الخلايا العصبية البطنية السقيفية DA لم يزداد بسبب المنبهات المكروهة ؛ ومع ذلك ، فقد أظهرت الدراسات الحديثة أن النشاط الكهربية للخلايا العصبية المفترضة أو المحددة DA يزداد بسبب الظروف المجهدة أو المجهدة (Anstrom and Woodward، 2005؛ Brischoux et al.، 2009؛ Matsumoto and Hikosaka، 2009؛ Bromberg-Martin et al.، 2010 ؛ شولتز ، 2010 ؛ لاميل وآخرون ، 2011). على الرغم من أن Roitman et al. ، 2008 أفاد بأن حافز التذوق المكره (الكينين) قلل من عابر DA في النواة المتكئة ، لاحظ Anstrom et al. . لا يزال هناك شك حول ما إذا كانت هناك خلايا عصبية منفصلة تستجيب بشكل مختلف للمنبهات الشهية والمكره ، وما هي نسبة الخلايا العصبية التي تستجيب لكل منها ، ولكن يبدو أن هناك القليل من الشك في أن نشاط DA الوسيط يمكن تعزيزه على الأقل من خلال بعض الحالات البغيضة ، وبالتالي ليس مرتبطًا على وجه التحديد بمفهوم المتعة أو التعزيز الإيجابي.

تظهر مجموعة كبيرة من الأدلة التي تعود إلى عدة عقود (Salamone et al. ، 1994) وتستمر حتى الأدبيات الحديثة (Faure et al. ، 2008 ؛ Zweifel et al. ، 2011) أن التداخل مع إرسال DA يمكن أن يضعف الاستحواذ أو الأداء من السلوك بدافع كره. في الواقع ، خضع مناهضات DA لسنوات عديدة للفحص قبل السريري للنشاط المضاد للذهان استنادًا جزئيًا إلى قدرتهم على إبطال سلوك التجنب (Salamone et al. ، 1994). يؤدي استنفاد Accumbens DA إلى إعاقة ضغط رافعة تجنب الصدمات (McCullough et al. ، 1993). كما أن الحقن الجهازي أو الداخلي لمضادات DA يعطل اكتساب النفور من المكان ونفور التذوق (Acquas and Di Chiara ، 1994 ؛ Fenu et al. ، 2001) ، وكذلك تكييف الخوف (Inoue et al. ، 2000 ؛ Pezze و فيلدون ، 2004). أفاد Zweifel et al. ، 2011 أن الضربة القاضية لمستقبلات NMDA ، التي تعمل على تقليل إطلاق DA الطوري السريع ، أعاقت اكتساب تكييف الخوف المعتمد على الإشارات.

أظهرت الدراسات البشرية أيضًا دور المخطط البطني في جوانب التحفيز والتعلم المكرهين. أظهر قدامى المحاربين الذين يعانون من اضطراب الإجهاد اللاحق للصدمة زيادة في تدفق الدم في المخطط البطني / النواة المتكئة استجابةً لعرض المحفزات البغيضة (أي أصوات القتال ؛ Liberzon et al. ، 1999). تشير دراسات التصوير البشري إلى أن استجابات BOLD المخططة البطنية ، كما تم قياسها بواسطة الرنين المغناطيسي الوظيفي ، تزداد استجابة لأخطاء التنبؤ بغض النظر عما إذا كان الحافز يتوقع أحداثًا مجزية أو مكروهة (جنسن وآخرون ، 2007) ، وأن أخطاء التنبؤ المكروهة تم حظرها بواسطة مضادات DA هالوبيريدول (مينون وآخرون ، 2007). أفاد Baliki et al. ، 2010 أنه في الأشخاص العاديين ، حدثت استجابات طورية BOLD عند بداية وإزاحة المنبه الحراري المؤلم. أظهر Delgado et al. ، 2011 أن استجابات BOLD البطنية القاتلة قد زادت أثناء التكييف المكروه لمحفز أولي مكره (صدمة) بالإضافة إلى الخسارة المالية. أفادت دراسة PET التي حصلت على قياسات إزاحة راكلوبريد في الجسم الحي لتقييم إطلاق DA في البشر أن التعرض للضغط النفسي الاجتماعي زاد من علامات DA خارج الخلية في المخطط البطني بطريقة مرتبطة بزيادة إطلاق الكورتيزول (Pruessner et al. ، 2004) . وبالتالي ، تُظهر دراسات التصوير البشري أيضًا أن المخطط البطني وتعصيب DA الميزوليفيكي يستجيب للمنبهات الكريهة والشهية.

ملخص والاستنتاجات

باختصار ، الأفكار التقليدية حول DA كوسيط لـ "hedonia" ، والميل إلى مساواة انتقال DA بـ "المكافأة" (و "المكافأة" بـ "hedonia") تفسح المجال للتأكيد على مشاركة الدوبامين في جوانب محددة من التحفيز والعمليات المتعلقة بالتعلم (الشكل 2) ، بما في ذلك التنشيط السلوكي ، وبذل الجهد ، والنهج المحرض على الإشارات ، والتنبؤ بالأحداث ، وعمليات بافلوفيان. لا يمارس انتقال DA في النواة المتكئة تأثيرًا قويًا على تفاعل المتعة مع الأذواق ، ولا يبدو أنه يتوسط في تحفيز أو شهية الغذاء الأولية (Berridge and Robinson، 1998؛ Salamone and Correa، 2002؛ Kelley et al.، 2005؛ Barbano وآخرون ، 2009). علاوة على ذلك ، على الرغم من أن التلاعب بالدوبامين يمكن أن يؤثر على النتائج السلوكية في الحيوانات المدربة على مهام التعلم ، إلا أنه لا يوجد دليل قوي على أن المتكئ DA أمر بالغ الأهمية للجانب المحدد من التعلم الفعال الذي يتضمن الارتباط بين الإجراء الفعال ونتائج التعزيز (Yin et al. ، 2008). ومع ذلك ، من الواضح أن المتكئين DA مهم لجوانب الدافع الجهازي وكذلك الدافع المكره (Salamone et al. ، 2007 ؛ Cabib and Puglisi-Allegra ، 2012) ويشارك في عمليات التعلم ، على الأقل جزئيًا من خلال العمليات التي تنطوي على نهج بافلوفيان وبافلوفيان إلى النقل الآلي (Yin et al. ، 2008 ؛ Belin et al. ، 2009). يؤدي التداخل مع انتقال DA المتكئ إلى إعاقة اكتساب استجابات نهج بافلوفيان التي تحفزها الإشارات التي تتنبأ بتسليم الطعام وتضعف استجابات التجنب التي تثيرها الإشارات التي تتنبأ بالمنبهات البغيضة. يقلل استنفاد DA أو العداء من التأثيرات التنشيطية للمنبهات المكيفة وتجعل الحيوانات حساسة للغاية لتكاليف الاستجابة الآلية ذات الصلة بالعمل (على سبيل المثال ، إخراج جداول النسبة بمتطلبات نسبة كبيرة ، وتسلق الحاجز ؛ Salamone et al. ، 2007 ، Salamone et al. ، 2012 ؛ باربانو وآخرون ، 2009). وبالتالي ، فإن النواة المتكئة DA تشارك بوضوح في جوانب التحفيز ، وتنظيم الإجراءات الموجهة نحو الهدف ، ولكن بطريقة محددة ومعقدة إلى حد ما لا يتم نقلها من خلال كلمة "مكافأة". تستفيد بعض المهام الآلية من الوظائف التي يخضع لها Mesolimbic DA (على سبيل المثال ، الجوانب التنشيطية للتحفيز وبذل الجهد) ، وبالتالي يؤثر ضعف DA mesolimbic بسهولة على الأداء في هذه المهام ، أثناء الاستجابة على مهام أخرى معززة بشكل إيجابي ، أو مقاييس الغذاء الأولي الدافع ، تركت سليمة.

في السنوات القليلة الماضية ، كانت الصورة التي ظهرت هي أن neostriatum (أي المخطط الظهري) وتعصيب DA الخاص به يبدو أنهما لهما صلة أوضح بمعالجة الارتباطات الآلية مقارنة بالنواة المتكئة (Yin et al. ، 2008). جعلت آفات Neostriatum الظهري الوسطي الحيوانات غير حساسة لكل من تخفيض قيمة المعزز والتدهور الطارئ (Yin et al. ، 2005). ثبت أن كل من آفات جسم الخلية ونضوب DA في المخطط الظهراني يضعف تكوين العادة (Yin et al. ، 2004 ؛ Faure et al. ، 2005). يمكن أن تكون مشاركة neostriatum في تكوين العادة مرتبطة بالدور المفترض للعقد القاعدية في تعزيز تطوير تسلسلات العمل أو "تقطيع" مكونات السلوك الآلي (Graybiel، 1998؛ Matsumoto et al.، 1999). تم استخدام فكرة أن هناك انتقالًا من التنظيم المخطط البطني للاستجابة الفعالة لآليات المواليد الجدد التي تنظم تكوين العادة على نطاق واسع لتقديم تفسير للعديد من ميزات إدمان المخدرات (انظر مراجعة Belin et al. ، 2009) ، وهي أيضًا ذات صلة لفهم تأثيرات المعززات الطبيعية (سيجوفيا وآخرون ، 2012). ومع ذلك ، في هذا السياق ، من المفيد التأكيد على أن مشاركة النواة المتكئة DA في جوانب التعلم أو الأداء الفعال ، أو مشاركة DA الوليدي في تنظيم ترميز ارتباطات نتائج العمل أو تكوين العادة ، لا يعني أن هذه يتم التوسط في التأثيرات من خلال الإجراءات على الدافع الأساسي أو الشهية للمعززات الطبيعية مثل الطعام. على سبيل المثال ، أظهر Smith-Roe and Kelley ، 2000 أن الحقن المشترك لـ D.₁ لم يؤثر المضاد ومضاد NMDA عند الجرعات التي أعاقت الحصول على ضغط الرافعة المعزز بالطعام على تناول الطعام وفسر هذه النتيجة على أنها تدل على عدم وجود تأثير تحفيزي عام لهذا التلاعب. علاوة على ذلك ، فقد تبين أن التداخل مع انتقال DA في نيوسترياتوم الظهر الجانبي يضعف تكوين العادة ، ولكنه يترك استجابة موجهة نحو الهدف (أي مدفوعة بدوافع) سليمة (فوري وآخرون ، 2005). وبالتالي ، فإن مشاركة DA حديثي الولادة في تكوين العادة لا تقدم دليلًا على وساطة الدوبامين لتحفيز الطعام الأولي أو الشهية. في الواقع ، يتأثر تناول الطعام بشكل كبير بنضوب DA في العصب البطني الجانبي ، وترتبط هذه الإعاقات بالاختلالات الحركية التي تؤثر على معدل التغذية والاستخدام المسبق أثناء الرضاعة ، وتحدث بالتوازي مع تحريض الرعاش الفموي الذي يتميز بخصائص استراحة باركنسون الهزة (Jicha and Salamone ، 1991 ؛ Salamone et al. ، 1993 ؛ Collins-Praino et al. ، 2011).

على الرغم من أنها ليست علامة بسيطة على اللذة أو الدافع الغذائي الأساسي والشهية ، إلا أن DA في النواة المتكئة يبدو أنه ينظم قنوات متعددة للمعلومات التي تمر عبر هذه النواة ، وبالتالي يشارك في مجموعة متنوعة من العمليات السلوكية المتعلقة بجوانب التحفيز. لعقود من الزمان ، اقترح الباحثون أن هياكل العقد القاعدية تعمل كمنظمين للوظيفة الحسية ، وهذا لا يعني أن التداخل مع العقد القاعدية ينتج عنه شلل بسيط أو عجز حركي ، ولكنه يشير بدلاً من ذلك إلى فكرة أن هذه الهياكل ، بما في ذلك المتكئة ، تشارك في البوابة (أي العتبة) لتأثير المدخلات الحسية على المخرجات السلوكية. وبالمثل ، اقترح موغنسون وآخرون ، 1980 وزملاؤه منذ سنوات أن النواة المتكئة تعمل كواجهة "حركية حوفية" ، مما يوفر رابطًا بين المناطق الحوفية المشاركة في العاطفة والإدراك والدوائر العصبية التي تنظم المخرجات السلوكية. تشير أدلة كبيرة من مصادر متعددة إلى أن النواة المتكئة تعمل كبوابة ، أو مرشح ، أو مكبر للصوت ، للمعلومات التي تمر من مختلف المناطق القشرية أو الحوفية في طريقها إلى مناطق حركية مختلفة في الدماغ (على سبيل المثال ، روش وآخرون ، 2009 ). تشير دراسات الفيزيولوجيا الكهربية والفولتميترية إلى أن النواة المتكئة منظمة في مجموعات ودوائر دقيقة من الخلايا العصبية الخاصة بالمهمة التي يتم تعديلها بواسطة DA (O'Donnell ، 2003 ؛ Carelli and Wondolowski ، 2003 ؛ Cacciapaglia et al. ، 2011). أفاد روش وآخرون ، 2009 أن الخلايا العصبية المتكئة النواة تدمج المعلومات حول قيمة المكافأة المتوقعة مع ميزات الناتج الحركي (أي سرعة الاستجابة أو الاختيار) التي تحدث أثناء اتخاذ القرار. قد يحدد إصدار DA حدًا لنفقات التكلفة الجديرة بالاهتمام ، وقد يوفر في بعض الظروف دافعًا انتهازيًا لاستغلال الموارد (Fields et al. ، 2007 ؛ Gan et al. ، 2010 ؛ Beeler et al. ، 2012). يتوافق هذا الاقتراح مع المشاركة المقترحة لـ المتكئ DA في الاقتصاد السلوكي للسلوك الأداتي ، لا سيما فيما يتعلق باتخاذ قرارات التكلفة / الفائدة (Salamone et al. ، 2007 ، Salamone et al. ، 2009).

كما هو مذكور أعلاه ، عادة ما يتم فصل الكائنات الحية عن المحفزات أو الأهداف التحفيزية الأولية عن طريق العقبات أو القيود. طريقة أخرى لقول ذلك هي أن عملية الانخراط في السلوك المحفز تتطلب أن تتغلب الكائنات الحية على "المسافة النفسية" بينها وبين المحفزات ذات الصلة التحفيزية. يعد مفهوم المسافة النفسية فكرة قديمة في علم النفس (على سبيل المثال ، Lewin ، 1935 ؛ Shepard ، 1957 ؛ Liberman and Forster ، 2008) وقد اتخذ العديد من الدلالات النظرية المختلفة في مجالات مختلفة من علم النفس (على سبيل المثال ، التجريبية والاجتماعية والشخصية ، إلخ.). في السياق الحالي ، يتم استخدامه ببساطة كمرجع عام لفكرة أن الأشياء أو الأحداث غالبًا ما تكون غير موجودة أو ذات خبرة مباشرة ، وبالتالي يتم فصل الكائنات الحية على طول أبعاد متعددة (على سبيل المثال ، المسافة المادية ، والوقت ، والاحتمال ، والمتطلبات الآلية) من هذه الأشياء أو الأحداث. من نواحٍ مختلفة ، يعمل الحوف الوسطي DA كجسر يمكّن الحيوانات من اجتياز المسافة النفسية التي تفصلها عن أهداف أو أحداث الهدف. صاغ العديد من المحققين هذا بطرق متنوعة أو أكدوا على جوانب مختلفة من العملية (Everitt and Robbins، 2005؛ Kelley et al.، 2005؛ Salamone et al.، 2005، Salamone et al.، 2007، Salamone et al.، 2009؛ Phillips et al.، 2007؛ Nicola، 2010؛ Lex and Hauber، 2010؛ Panksepp، 2011؛ ​​Beeler et al.، 2012؛ see Figure 2) ، ولكن العديد من الوظائف التي تم فيها تضمين DA المتكئة ، بما في ذلك التنشيط السلوكي ، إن بذل الجهد أثناء السلوك الآلي ، ونقل بافلوف إلى الأداة ، والاستجابة للمحفزات المشروطة ، والتنبؤ بالأحداث ، وسلوك النهج المرن ، والسعي ، وإنفاق الطاقة والتنظيم ، كلها أمور مهمة لتسهيل قدرة الحيوانات على التغلب على العقبات ، وإلى حد ما ، تجاوز المسافة النفسية. بشكل عام ، تعد النواة المتكئة DA مهمة لأداء الاستجابات الفعالة الفعالة التي يتم استنباطها أو الحفاظ عليها بواسطة المنبهات المشروطة (Salamone ، 1992) ، للحفاظ على الجهد في الاستجابة الفعالة بمرور الوقت في غياب التعزيز الأولي (Salamone et al. ، 2001 ؛ Salamone and Correa ، 2002) ، ولتنظيم تخصيص الموارد السلوكية من خلال وضع قيود على الاستجابات الفعالة التي يتم اختيارها لشراء التعزيز بناءً على تحليلات التكلفة / الفائدة (Salamone et al. ، 2007 ، Salamone et al. ، 2012 ؛ Hernandez et al. ، 2010).

الآثار المترجمة والسريرية

وبالتوازي مع البحوث الحيوانية التي تمت مراجعتها أعلاه ، بدأت الدراسات التجريبية والسريرية مع البشر أيضًا في توضيح بعض الدوافع التحفيزية للجسم DA من الجسم البطني الظهري والإشارة إلى أهميته السريرية المحتملة. لقد ولدت هذه الأبحاث الناشئة على البشر ، باستخدام التصوير والطرق الدوائية ، نتائج تتفق مع الفكرة القائلة بأن أنظمة الجسم بشكل عام ، و DA على وجه الخصوص ، تشارك في جوانب السلوك الفعال ، وتوقع التعزيز ، والتفعيل السلوكي ، والجهد. العمليات ذات الصلة. أفاد كنوتسون وآخرون ، 2001 أن تنشيط الرنين المغناطيسي الوظيفي المتكئ كان واضحًا في الأشخاص الذين يؤدون مهمة قمار ، لكن النشاط المتزايد كان مرتبطًا بتوقع المكافأة أو توقع المكافأة بدلاً من العرض الفعلي للمكافأة المالية. O'Doherty et al.، 2002 لاحظ أن توقع توصيل الجلوكوز كان مرتبطًا بزيادة تنشيط الرنين المغناطيسي الوظيفي في الدماغ المتوسط ​​ومناطق DA القاتلة ولكن هذه المناطق لم تستجب لتوصيل الجلوكوز. أشارت دراسات التصوير الحديثة إلى وجود مخطط بطني في اتخاذ قرارات التكلفة / الفائدة (Croxson et al. ، 2009 ؛ Botvinick et al. ، 2009 ؛ Kurniawan et al. ، 2011). وجد Treadway et al. ، 2012 أن الفروق الفردية في بذل الجهد لدى البشر كانت مرتبطة بعلامة تصوير لانتقال DA الخطير. بالإضافة إلى ذلك ، أظهر Wardle et al. ، 2011 أن الأمفيتامين عزز رغبة الناس في بذل الجهد للحصول على المكافأة ، خاصة عندما يكون احتمال المكافأة منخفضًا ولكن لم يغير من آثار مقدار المكافأة على الاستعداد لبذل الجهد. أظهرت ورقة تصوير حديثة أن جرعات L-DOPA التي عززت التمثيل المخطط للإجراءات ذات الدوافع الشهية لم تؤثر على التمثيل العصبي لقيمة التعزيز (Guitart-Masip et al. ، 2012). وصف تقرير حديث آخر قدرة التلاعب بالكاتيكولامين على الفصل بين جوانب مختلفة من التحفيز والعاطفة لدى البشر (Venugopalan et al. ، 2011). في هذه الدراسة ، تم استخدام الوصول إلى تدخين السجائر كمعزز ، وتلاعب المحققون بنقل DA عن طريق تثبيط توليفة الكاتيكولامينات مع استنزاف فينيل ألانين / التيروزين. تثبيط توليف الكاتيكولامين لم يذق حنين المعلنة من تلقاء نفسها للسجائر ، أو استجابات المتعة التي يسببها التدخين. ومع ذلك ، فقد خفضت نقاط كسر نسبة التقدمية لتدعيم السجائر ، مشيرة إلى أن الأشخاص الذين لديهم تخليق DA مخفض أظهروا استعدادًا أقل للعمل للسجائر. علاوة على ذلك ، أظهرت أبحاث التصوير أن النواة البشرية المتكئة / المخطط البطني لا تستجيب لمحفزات الشهية فحسب ، بل تستجيب أيضًا للإجهاد والنفور وفرط الإثارة / التهيج (Liberzon et al. ، 1999 ؛ Pavic et al. ، 2003 ؛ Phan وآخرون ، 2004 ؛ Pruessner وآخرون ، 2004 ؛ Levita وآخرون ، 2009 ؛ Delgado وآخرون ، 2011).

مع استمرار تطور المفاهيم حول DA ، سيكون للبحث حول الوظائف السلوكية لـ DA آثار عميقة على التحقيقات السريرية للاختلالات التحفيزية التي تظهر لدى الأشخاص المصابين بالاكتئاب والفصام وتعاطي المخدرات والاضطرابات الأخرى. في البشر ، الجوانب المرضية لعمليات التنشيط السلوكي لها أهمية سريرية كبيرة. يعتبر التعب واللامبالاة وفقدان الطاقة (أي نقص الطاقة المبلغ عنه ذاتيًا) والتخلف الحركي النفسي من الأعراض الشائعة للاكتئاب (Marin et al. ، 1993 ؛ Stahl ، 2002 ؛ Demyttenaere et al. ، 2005 ؛ Salamone et al. ، 2006) ، وأعراض تحفيزية مماثلة يمكن أن تكون موجودة أيضًا في اضطرابات نفسية أو عصبية أخرى مثل الفصام (أي "الهفوة") ، الانسحاب المنبه (فولكو وآخرون ، 2001) ، باركنسون (فريدمان وآخرون ، 2007 ؛ شور وآخرون. ، 2011) ، والتصلب المتعدد (Lapierre and Hum ، 2007) ، والأمراض المعدية أو الالتهابية (Dantzer et al. ، 2008 ؛ Miller ، 2009). تشير أدلة كبيرة من كل من الدراسات التي أجريت على الحيوانات والبشر إلى أن DA الحوفي الوسطي والقاتل متورط في هذه الجوانب المرضية للتحفيز (Schmidt et al. ، 2001 ؛ Volkow et al. ، 2001 ؛ Salamone et al. ، 2006 ، Salamone et al. ، 2007 سالمون وآخرون ، 2012 ؛ ميلر ، 2009 ؛ تريدواي وزالد ، 2011). كان الاتجاه الأخير في أبحاث الصحة العقلية هو تقليل التركيز على فئات التشخيص التقليدية ، وبدلاً من ذلك التركيز على الدوائر العصبية التي تتوسط في أعراض مرضية محددة (على سبيل المثال ، نهج معايير مجال البحث ؛ موريس وكوثبرت ، 2012). من الممكن أن يلقي البحث المستمر حول الوظائف التحفيزية لـ DA الضوء على الدوائر العصبية الكامنة وراء بعض الأعراض التحفيزية في علم النفس المرضي ، وسوف يعزز تطوير علاجات جديدة لهذه الأعراض تكون مفيدة عبر اضطرابات متعددة.

PDF