VTA Dopamin Nöron Populyasiyasından (2011) hər iki müsbət və mənfi motivatorlu siqnalın konvergent işlənməsi

ŞƏRHLƏR: Bu araşdırma, mükafat dövriyyəsi və dopamin istehsal edən sinir hüceyrələrinin qorxuya cavab verdiyini göstərir. Orqazm kimi hədəflərimizi davam etdirmək üçün bizi dopaminlə idarə edən eyni dövr də qorxu ilə aktivləşdirilir. Bu səbəbdən qorxunc şeyləri - roller altlıqlarını, dovşan tullanma, dəhşət filmlərini və s. “Bəyənirik”. Pornoqrafiya yaradan qorxu və ya narahatlıq sərbəst buraxılan dopamin miqdarını artırıb-artırmadığını düşünürük. Bunun mənası olardı, çünki bir çox istifadəçi narahatlıq və qorxuya səbəb olan porno janrlarına keçir. Bir porno istifadəçisi artıq mövcud janrdan kifayət qədər dopamin almırsa, daha böyük bir dopamin düzəltmək üçün narahatlıq və qorxuya səbəb olacaq porno axtara bilər. Adrenalin və noradrenalin də bu hissədəki digər məqalələrdə izah edildiyi kimi mükafat dövranını stimullaşdırır.

Tam Tədqiqat: VTA Dopamin Neyron Əhali ilə Pozitiv və Mənfi Motivasiya Sinyallerinin Konvergentlə İşlənməsi

Wang DV, Tsien JZ, 2011 PLOS ONE 6 (2): e17047. doi: 10.1371 / journal.pone.0017047

mücərrəd

Ventral tegmental sahədə (VTA) dopamin nöronları mükafatla bağlı motivasiya və ya narkotik asılılığında rolları üçün ənənəvi olaraq tədqiq edilmişdir. Burada VTA dopamin nöron nüfusunun qorxunc və mənfi təcrübələrlə yanaşı sərbəst hərəkət edən siçanlarda mükafat məlumatlarının necə işlədiləcəyini öyrənirik. Multi-tetrode qeydindən istifadə edərək, VTA-da proqnozlaşdırılan dopamin nöronların 89% -ə qədər yemək mükafatını nəzərdə tutan şərtlərə cavab olaraq əhəmiyyətli dərəcədə aktivləşdirilməsini nümayiş etdirirlər, eyni dopamin nöronun populyasiyası da bu cür qorxulu təcrübələrə cavab verir. düşmək və hadisələri sarsıtmaq. Bu VTA proktomatik dopamin nöronlarının əksəriyyəti basdırılması və offset-rebound excitation nümayiş etdirir, halbuki qeyd olunan proktomatik dopamin nöronlarının xNUMX% -i qorxulu hadisələrlə uyğundur. Əhəmiyyətli olaraq, VTA proqnozlu dopamin nöronları parametrik kodlaşdırma xüsusiyyətlərini nümayiş etdirir: atəş dəyişdirmə müddəti qorxunc hadisələrin müddəti ilə mütənasibdir. Bundan əlavə, biz bu nöronlar üçün müvafiq kontekstli məlumatların eyni şərtlərlə tənzimlənən müsbət və ya mənfi motivasiya reaksiyalarını ortaya qoyması üçün vacibdir. Birlikdə alındığımız nəticələrə görə, VTA dopamin nöronları, istəkləri və ətraf mühit kontekstı ilə sıx bir şəkildə inteqrasiya edən, həm müsbət, həm də mənfi təcrübələrin işlənməsi üçün konvergen kodlaşdırma strategiyasından istifadə edə bilər.

Rəqəmlər

Citation: Vang Dv, Tsien JZ (2011) VTA Dopamin Nöron Populyarlarının Hər ikisinin Pozitiv və Mənfi Motivasiya Siqnallarının Konvergentlə İşlənməsi. PLoS ONE 6 (2): e17047. doi: 10.1371 / journal.pone.0017047

Redaktor: Hiromu Tanimoto, Max-Planck-Institut für Neurobiologie, Almaniya

Alınan: Noyabr 9, 2010; Qəbul edildi: Yanvar 19, 2011; Tarix: Fevral 15, 2011

Copyright: © 2011 Wang, Tsien. Bu, əsl müəllifi və mənbəyi kredit verdiyi halda hər hansı bir mühitdə məhdudiyyətsiz istifadə, bölüşdürmə və bərpaya imkan verən Creative Commons Attribution Lisenziyası şərtlərinə görə paylanmış açıq bir məqalədir.

Maliyyələşdirmə: Bu iş NIMH (MH060236), NIA (AG024022, AG034663 & AG025918), USAMRA00002 və Georgia Research Alliance (hamısı JZT'ye) tərəfindən dəstəkləndi. Maliyyələşdirənlərin iş dizaynında, məlumatların toplanmasında və təhlilində, nəşr qərarında və ya əlyazmanın hazırlanmasında heç bir rolu yox idi.

Rəqabət maraqları: Müəlliflər heç bir rəqabət mənsubu olmadığını bəyan etdi.

giriş

Ventral tegmental sahədə (VTA) dopamin nöronları mükafatla bağlı motivasiya və ya narkotik asılılığında rolları üçün ənənəvi olaraq tədqiq edilmişdir [1]-[3]. Lakin, VTA dopamin nöronlarının da mənfi motivasiya üçün vacib olduğu düşünülür [1]-[4]. Literatürdə, dopamin nöronun müsbət motivasiyasında rolu yaxşı bir şəkildə qurulmuşdur və mükafat (məsələn, yemək, meyvə suyu) və mükafat cues (kondisyonlu stimullar) qısa bir gecikmənin (50-110 ms) və qısa müddət (~ 200 ms) dopamin nöronun patriki pozulur [5]-[9]. Bu dopamin neyronlarının reaksiya verməsi, bir proqnoz səhv qaydası ilə geniş bir sıra yeni və mükafatla əlaqəli hadisələri kodlaşdırır. [5]-[9]. VTA dopamin aktivitesinin narkotik maddə asılılığında mühüm bir rol oynadığı da göstərilmişdir: demək olar ki, bütün asılılıq dərmanlar VTA bölgəsindən geniş dopaminergik girdiyi alan nüvəli akumbenslərdə sinaptik dopamin səviyyəsini artırır [10]-[12].

VTA dopamin nöronunun mənfi motivasiyasında rolu da qeyd edilmişdir. Bir sıra tədqiqatlar göstərir ki, həzm edən hadisələr (məsələn, quininin və ya LiCl-in ağız infuziyası) və ya mənfi dövlətlər (məsələn, dərmanların çəkilməsi) VTA dopamin nöronları tərəfindən innervasiya edilən beyin bölgələrində dopamin konsentrasiyalarını dəyişə bilər [13]-[15]. Bundan əlavə, VTA aşağı istiqamətli strukturlarda dopaminin ötürülməsinin pozulması, həssas və qorxulu təcrübələrə səbəb olur [16], [17]. Bundan başqa, dopamin səviyyələri davranışa möhkəmləndirilməsində əks funksiyaları sergileyebilir: çekirdek akumbensindəki aşağı dopamin səviyyəsinin cəzanı yaxşılaşdırdığına inanırlar, lakin mükafat əsaslı öyrənməni pozurlar, yüksək dopamin səviyyəsində isə mükafat yaxşılaşır, lakin cəzaya əsaslanan öyrənməni azaldır [18]. Bu yuxarıda göstərilən araşdırmalar, VTA dopamin nöronlarının da mənfi motivasiya siqnallarının işlənməsində mühüm rol oynadığını göstərir. Lakin, mənfi motivasiyasında VTA dopamin nöronunun dəqiq rolu tam aydın deyil.

Digər tərəfdən son tədqiqatlar əsas nigra pars compacta (SNc) dopamin nöronların həm mükafata (məsələn, meyvə suyu), həm də həssas stimullara cavab verə biləcəyini (məsələn, hava boşluğu) və SNc dopamin nöronlarının iki populyasiyasını müsbət və mənfi motivasiya siqnalları [9], [19]. Bununla belə, dərilərə hava yağışının olub-olmaması və ya hava boşluğunun meydana gəlməsini proqnozlaşdırdığına dair narahatlıqlar, belə fəaliyyətlər zərərli hesab edilmədiyi təqdirdə, maymunlara həqiqətən həssasdır [9]. Bundan başqa, SNc dopamin nöronları məlumatın müxtəlif aspektlərini işləyib və VTA-ya fərqli giriş-çıxış neyron dövriyyəsi ilə tanınırlar [5]. Buna görə də, VTA dopamin nöronlarının mənfi təcrübə işləyib-etmədiklərini və müsbət və mənfi məlumatların işlənməsinə özlərini həsr edən fərqli dopamin nöron populyasiyasının olub-olmadığını araşdırmaqda böyük maraq var.

Bu mühüm sualları həll etmək üçün biz sərbəst hərəkət edən siçanlarda çox tetrode ekstrasellular qeydiyyatı tətbiq etdik və iki növ güclü qorxudan hadisələr (azad düşmə və sarsıntı) [20] mənfi motivasiya siqnallarının işlənməsində VTA nöronlarının rolunu öyrənmək yoludur. Bundan əlavə, növbəti vərəmlə çatdırılmaqla neytral səsi eşitmək üçün siçanı hazırladıq, bu da eyni VTA dopamin neyron populyasiyasının müsbət hərəkət siqnallarını necə işlədiyini araşdırmağa imkan verdi. Bundan əlavə, kontekst məlumatları bir çox ümumi təcrübənin belə bir ayrılmaz hissəsidir, biz ətraf mühitin kontekstlərinin mükafat və ya yayındırıcı məlumatları ayırmaqda rol oynaya biləcəyini soruşduq. Bu baxımdan biz də bir sıra təcrübələr həyata keçirmişik ki, bu da birbaşa tone hazırlamaq üçün həm ərzaq mükafatına, həm də qorxulu hadisə ilə bir araya gəlməli, lakin müxtəlif kontekstlərdə təsvir olunmuş VTA dopaminin neyron reaksiyalarına necə təsir göstərmişdir? ətraf mühit kontekstində. Bizim nəticələrimizə görə, VTA dopamin nöronları həm müsbət, həm də mənfi təcrübələrin işlənməsi üçün konvergen kodlaşdırma strategiyasından istifadə edə bilər.

Nəticələr

Durativ dopamin nöronlarının təsnifatı

Siçanların sağ yarımkürəsinin VTA-ya 8 tetrodun (32 kanal) hərəkətli paketlərini yerləşdirdik və qeyd elektrodlarının mövqeləri təcrübəmizin sonunda histoloji tərəfindən təsdiqləndi (Şəkil 1A). Aktual analizlərdə proqnozlaşdırılan dopamin nöronları yazdığımız 24 siçanlarından məlumatlar istifadə edilmişdir. Bu 210 siçanlarından açıq sünbül dalğaları olan 24 ədədləri qeyd edildi (yaxşı izolyasiya edilmiş birləşmələrin nümunələri üçün Şəkil S1). Onlardan, 96 ədədləri atəş nümunələrinə əsasən təxmini dopamin nöronları kimi təsnif edilmişdir (bax Material və metodlar) və digər 114 ədədləri beləliklə qeyri-dopamin nöronları kimi təsnif edilmişdir. Sınıflandırılmış sübstitüsyonlu dopamin nöronları tipik olaraq geniş, tri-fasik hərəkət potensiallarıŞəkil 1B, qırmızı), baxmayaraq ki, qeyri-dopamin nöronları daha az daralmış tri-fasik və ya bi-fasik hərəkət potensialıŞəkil 1B, mavi və qara olaraq sırasıyla). Əhəmiyyətli dərəcədə, yalnız aşağı atış dərəcəsi olan nöronlar (0.5-10 Hz; Şəkil 1C), nisbətən uzun sünbüllərarası interval (> 4 ms) və müntəzəm atəş rejimi ehtimal olunan dopamin neyronları kimi təsnif edilmişdir. Bunun əksinə olaraq, təsnif edilmiş dopamin olmayan neyronlar tipik olaraq daha yüksək başlanğıc atəş dərəcəsini göstərdi (> 10 Hz; Şəkil 1C) və / və ya sükunətdə sakitliklə müqayisədə hərəkət zamanı atış dərəcəsində əhəmiyyətli modulyasiya [21]-[23].

kiçik

Şəkil 1. Muti-tetrod qeyd və VTA nöron təsnifatı.

(A) Electrode array track nümunəsi koronal beyin hissəsində (yuxarı sağ) və elektrod dizisi ipuçlarının (21 siçanlarından) atlas bölmə diaqramlarında göstərildiyi yer [52]. Mavi kvadratlar tip-1 / 2 proqnozlaşdırıcı DA neyronlarının olduğu yerləri təmsil edir; qırmızı kvadratlar tip-3 nöronların olduğu yerləri təmsil edir; bənövşəyi kvadratlar tip-1 / 2 və tip-3 nöronlarının qeydə alındığı yerləri təmsil edir (bax Şəkil 2 üç nöqtəli DA nöronların təsnifatı üçün). (B) Dəyişən DA (qırmızı) və qeyri-DA (mavi və qara) nöronlar üçün adətən qeyd qığılcım dalğa nümunələrinin nümunələri. Yarım AP genişliyi çuxurdan hərəkət potensialının ən yüksək pik nöqtəsinə qədər ölçülmüşdür. (CTəsnif DA (qırmızı) və Qeyri-DA (qara) nöronların əsas atış dərəcələri və yarım AP genişliyi. DA, dopamin; Qeyri-DA, qeyri-dopamin; AP, hərəkət potensialı.

doi: 10.1371 / journal.pone.0017047.g001

Qorxuya cavab verən VTA üç növlü dopamin nöronları

VTA neyronlarının mənfi təcrübələrə necə cavab verdiyini araşdırmaq üçün iki növ güclü qorxulu hadisələr (azad düşmək və sarsıntı) istifadə etdik. [20]. Əməliyyatlardan sümüklər alındıqdan və sabit qeydlər əldə edildikdən sonra (adətən əməliyyatdan sonra 1 ~ 2 həftə sonra) təcrübələrə başladık. Hər bir siçan azad düşmə və ya sallanma hadisələrinə dair 20 sınaqları haqqında hər bir iclasda sınaqlar arasında 1-2 min aralığına malik olan azad bir düşmə kamerasına və ya sarsıntı kamerasına yerləşdirildiŞəkil 2A). Sessiyalar arasındakı intervensiya tipik olaraq 1-2 saatdır. Həmişə hadisələrdən əvvəl və sonra, həmçinin bütün eksperimentlər vasitəsilə səpələnmiş dalğa forması şəkilləri, əsas atış vəziyyəti və səpələnmiş küme dağılımlarını araşdıraraq qeydə alınmış vahidlərin sabitliyini izləyirik. Birlikdə qeyd olunan ədədləri (məsələn, eyni tetroddan atəş edilən dəyişiklikləri əks etdirən iki ədəd) araşdıraraq, iki qorxu hadisəsi zamanı birləşmələrin müvəqqəti itirilməsi olmadığını qiymətləndirdik (Şəkil S2). Bundan əlavə, qeydə alınmış məlumatlara heç bir süni elektriki və ya mexaniki səs-küy qoyulmamasını, qorxulu hadisələrdən əvvəl, sonra və sonra dalğa formasını qiymətləndirməklə təmin etdikŞəkil S3). Ümumiyyətlə, bu proqnoziv dopamin nöronları (n = 96) iki qorxudan hadisəyə əsasən üç əsas növə bölündülər: type-1 (59%, 57 / 96), type-2 (13%, 12 / 96) və tip-3 (25%, 24 / 96).

kiçik

Şəkil 2. VTA proqnozlu dopamin (DA) nöronlarının üç növü.

(AC) Peri-hadisə rasterləri (yuxarıdan aşağıya 1-20 sınaqları) və VTA proqnozlu dopamin nöronların üç nümunəsinin (A: type-1, B: type-2 və C: type-3) payız (sol panellər), silkələmək (orta panellər) və şəkər peletinin çatdırılmasını (sağ panellər) etibarlı şəkildə proqnozlaşdırılan şərtləri əks etdirir. (D) Müxtəlif nöqtəli DA nöronların növləri. (E, F) Şəkər pelesi çatdırılmasını etibarlı şəkildə proqnozlaşdırdığına əsaslanan kondensasiya edilmiş ton tərəfindən əhəmiyyətli dərəcədə aktivləşdirilmiş olan qorxu-basdırılmış (E: tip-1 və 2) və qorxulu (F: tip-3) proqnozlaşdırılan DA nöronlarının faizləri. Pulsuz düşmə, 30 sm yüksək; Shake, 0.2 saniyə; Səs, 5 kHz, 1 san.

doi: 10.1371 / journal.pone.0017047.g002

Tip-1 VTA proqnozlu dopamin nöronları, həm də pulsuz düşməyə və silkələnmə hadisələrinə cavab olaraq atışlarının əhəmiyyətli dərəcədə basdırılmasını göstərməmişdir (Şəkil 2A, sol və orta panellər) (P<0.05, Wilcoxon imzalı dərəcə testi), eyni zamanda hər iki hadisənin sona çatmasında güclü bir ofset-rebound həyəcanı. Rebound həyəcanını ofset pik atəş sürətinin (Gauss filtri ilə düzəldildiyi) başlanğıc atış sürətindən ən azı iki qat daha yüksək və z-skorlarının 2-dən daha yüksək olması kimi təyin etdik. qorxulu hadisələr və ya bu cür hadisələrin motivasiyası. Daha sonra bu tip 1 dopamin neyronlarının mükafat siqnallarına cavab verdiyini soruşduq. Neytral tonu sonrakı şəkər qranulunun çatdırılması ilə dəfələrlə qoşaraq, bu neyronların da atışlarını mükafatı etibarlı şəkildə proqnozlaşdıran şərtli tona qədər artırdıqlarını gördük (Şəkil 2A, sağ panel). Buna görə də, bu tip 1 dopamin nöronları mükafat və mənfi siqnallara cavab verən idi.

Tip-2 VTA prostativ dopamin nöronları əhəmiyyətli bir təzyiq göstərdi (P<0.05, Wilcoxon imzalı dərəcə testi) sərbəst düşmə və ya silkələnmə zamanı, lakin bu hadisələr ləğv edildikdən sonra geri aktivasiya olmadı (z-skorları <2) (Şəkil 2B, sol və orta panellər). Tip-1 proqnozlu dopamin nöronlarına bənzəyən bu tip 2 nöronları, dərəcədə etibarlı şəkildə proqnozlaşdırılan mükafatı (Şəkil 2B, sağ panel). Beləliklə, tip-1 və tip-2 dopamin nöronları mənfi və müsbət hadisələrlə yanaşı, iki tərəfli modulyasiya nümayiş etdirirlər, yəni mükəmməl siqnallara atəşləri artırarkən, onların qorxulu hadisələrə atəşini azaldırlar.

Maraqlıdır ki, qeyri-dopamin nöronları deyil, tip-1 / 2 proqnozlu dopamin nöronları ilə daha çox oxşarlıq yaradan üçüncü tip dopaminerqik neyronları qeyd etdik. Bu tip 3 neyronları (bütün qeyd olunan dopamin nöronların 25% -i haqqında) onların azadlığını həm pulsuz düşməyə, həm də silkələmək hadisələrinə (Şəkil 2C, sol və orta panellər) (P<0.05, Wilcoxon imzalı dərəcə testi). Onların artan atəşlərini adətən ofset yatırma izlədi. Üstəlik, bu tip 3 dopamin nöronları mükafatı proqnozlaşdıran kondisioner tonuna cavab olaraq atəşlərini də artıra bilər (Şəkil 2C, sağ panel). Həm də müsbət, həm də mənfi hadisələrə atəş açdıqları bu tip 3 nöronlar tip-1 və tip-2 dopamin nöronlarından olduqca fərqlənir. Bu, VTA dopamin nöron populyasiyasının müxtəlifliyini güclü şəkildə göstərir [24], [25].

Ümumi olaraq, tip-1 və tip-2 nöronları qeyd olunan VTA prokaryotik dopamin nöronal populyasiyasının əksəriyyətini (72%) təşkil edir, 3 tipli 25 neyronları isə 3% təşkil edir, qalan kobud dopamin nöronları (XNUMX%) qorxulu hadisələr (Şəkil 2D). Üstəlik, analizlərimiz bütün bu nöronların mənfi hadisələrə verdiyi cavabların yönlü olaraq bərabər olma meylini ortaya qoyur (həm sərbəst düşmə həm də sarsılma hadisələri üçün test edilmiş 45 nöron), yəni sərbəst düşmə hadisəsi ilə basdırılan (və ya aktivləşdirilən) nöronlar həmişə silkələnmə hadisəsi kimi digər qorxulu hadisələrlə basdırılır (və ya aktivləşdirilir) və ya əksinə. Mükafat siqnallarına cavab vermə qabiliyyətini araşdırdığımız qorxu ilə basdırılmış dopamin neyronlarından (tip-1 və tip-2), onların 96% -i (44/46) mükafatlandırıcı tonla əhəmiyyətli dərəcədə aktivləşmə göstərdi (Şəkil 2E) (P<0.05, Wilcoxon imzalı dərəcə testi). Bu, tip-1 və tip-2 VTA dopamin neyronlarının böyük əksəriyyətinin həm müsbət, həm də mənfi hadisələrə ikitərəfli cavab verə biləcəyini, yəni qorxu dolu təcrübələrlə yatırmaqla mükafat məlumatları ilə həyəcan nümayiş etdirdiklərini açıq şəkildə göstərir. Digər tərəfdən, qorxulu hadisələrlə aktivləşdirilən tip-71 ehtimallı dopamin neyronlarının (3/12) təxminən 17% -i mükafat siqnalları ilə də aktivləşdirilə bilər (Şəkil 2F) (P<0.05, Wilcoxon imzalı dərəcə testi). Bu, sadəcə mükafat deyil, qorxulu hadisələrin, bəzi VTA ehtimal olunan dopamin neyronlarını həyəcanlandıra biləcəyini göstərir.

Atəş nümunələri və farmakoloji xarakteristikaları

Üç növlü dopamin nöronlarının atəş nümunəsi və sünbül dalğaları ilə oxşarlıqlarına baxmayaraq (məsələn, Şəkil 3A-C), aralarında bəzi fərqlər var idi. Əvvəlcə tip-3 dopaminerqik neyronlar tip-9 (2.3 ± 1%) və ya tip 55.2 (2.5 ± 2%) prostativ dopamin ilə müqayisədə burst atışının əhəmiyyətli dərəcədə daha aşağı bir ehtimalını (32.0 ± 3.8%, ortalama ± sem) nöronlar (Şəkil 3D və E). İkincisi, tip-3 nöronları tip-2.15 (0.33 ± 24 Hz; n = 1) və ya tip-5.66 (0.27 ± 57) ilə müqayisədə daha aşağı dərəcə bazal atış dərəcəsini (2 ± 4.92 Hz, ortalama, n = 0.49) Hz; n = 12) nöronları (Şəkil 3F).

kiçik

Şəkil 3. Atəş nümunələri və farmakoloji xarakteristikaları.

(A-C) Tetrod-yazılan proktif dopamin nöronların (tip-1, tip-2 və tip-3) üç nümunəsi və onların nümayəndəsi sünbül dalğaları. PC1 və PC2, əsas komponent təhlili sırası ilə birinci və ikinci əsas komponentləri təmsil edir. Mavi nöqtələr təcrid olunmuş dopamin nöronları üçün fərdi çırpıntıları təmsil edir; qara nöqtələr digər sıralanmamış VTA nöronları üçün fərdi sancaqlar göstərir. (D) Prostativ dopamin nöronlarının üç növü (tip-1, tip-2 və tip-3) arasında inter-spike intervalları. (E) Üç növlü dopamin nöronları üçün partlayış nisbəti. Hata barları, sem; ***P<0.001, Tələbə t-test. (F) Üç növlü dopamin nöronlarının əsas atış dərəcələri. Hata barları, sem; ***P<0.001, Tələbə t-test. (G) Dopamin reseptor agonisti apomorfine cavab olaraq, səciyyəli dopamin nöronların nümunələrinin (tip-1, tip-2 və tip-3) nümunələrinin birləşməsi. Tip-1 və tip-3 proqnozlu dopamin nöronlarının eyni zamanda bir tetroddan qeyd edildiyi qeyd edildi. (H və I) Dozinli dopaminin (H) və qeyri-dopamin (I) nöronlarının bazası və sonrası atış dərəcələri. Mice, dopamin reseptor agonisti apomorfin (1 mg / kg, ip) ilə enjekte edildi ve apomorfin enjeksiyonundan sonra 30 dəqiqə və 30 dəq.

doi: 10.1371 / journal.pone.0017047.g003

Dopamin reseptor agonistləri apomorfin (1 mg / kq, ip) və / və ya quinpirol (1 mg / kg, ip) ilə sipərləri dopamin nöronun fəaliyyətini maneə törətmişdir [6], [8], [24], [25]. 77 VTA nöronlarının ümumi sayı (33 təsnifatlı dopamin nöronları və 44 qeyri-dopamin nöronları daxil olmaqla) dopamin reseptor agonistləri ilə test edilmişdir. Farmakoloji nəticələrimiz tip-96 və tip-23 proqnozlu dopamin nöronlarının böyük əksəriyyəti (24% 1 / 2) əhəmiyyətli dərəcədə bastırıldığını, təəccüblü olaraq tip 3 nöronları (n = 9) əks halda apomorfinŞəkil 3H). Bundan əlavə, 4 təsnifatlı dopamin nöronları həm apomorfin, həm də quinpirol (müxtəlif günlərdə) ilə test edilmişdir. Bu 4 proqnozlu dopamin nöronları apomorfin və quinpirolə oxşar reaksiyalar nümayiş etdirdi: apomorfin tərəfindən basdırılan nöronlar (n = 2) də quinpirol tərəfindən bastırıldı; apomorfin tərəfindən aktivləşdirilən nöronlar (n = 2) də quinpirol tərəfindən aktivləşdirilmişdir. Əksinə, VTA qeyri-dopamin nöronları (n = 44) apomorfin və ya quinpirolun enjeksiyasından sonra yanma dərəcəsində çox məhdud və ya dəyişiklik göstərmədilər (Şəkil 3I).

Müxtəlif dövrlərdə və qorxulu hadisələrin intensitetlərinə VTA prokaryal dopamin nöronlarının cavabı

Qorxulu hadisələr üçün VTA dopamin nöronlarının kodlaşdırma xüsusiyyətlərini daha yaxşı başa düşmək üçün bir sıra parametrik eksperimentlər aparmışdıq. Pulsuz sinyallerin müxtəlif xəttləri (10 və 30 sm) və sarsıntıların müxtəlif müddətləri (0.2, 0.5 və 1 san) qeydiyyatdan keçərkən təsadüfi sifarişlərdə edildi. VTA dopamin nöronlarının qorxulu hadisələrin müddəti ilə mütənasib olan temporal dinamik aktivlik dəyişikliyi göstərdiyini təsbit etdik. Göstərildiyi kimi Şəkil 4A, tip-1 proktif dopamin nöronları pulsuz düşmə hadisələri zamanı (10 sm-ə qədər 30 sm yüksəklikdə) müddəti asılı dayandırdı. Əhali təhlilləri, 10 və 30 sm pulsuz düşmə hadisələrinəŞəkil 4Btip-1 proqnozlu dopamin nöronlarının orta offset həyəcanlanma gecikmələri (düzəldilmiş offset pik atış dərəcəsinin gecikməsi) sırasıyla 293 ± 38 ms (ortalama ± sd, n = 15) və 398 ± 28 ms (n = 20) idi (P<0.001, Tələbə t-test). Bu nəticələr göstərir ki, tip-1 proqnozlu dopamin nöronlarının müdaxiləsi qorxulu hadisələrin müddəti ilə korrelyasiya edilir (Şəkil 4B, sağ panel). Qeyd edək ki, 30 sm hadisəsi (30.9 ± 6.6 Hz) ilə müqayisədə 10 sm pulsuz düşmə hadisəsi (26.3 ± 5.9 Hz; ortalama ± SD) ərzində ofset pik atış dərəcəsi bir qədər yüksək idiP = 0.04, Tələbə ttip-1 VTA dopamin nöronlarının mənfi istiqamətdə reaksiyalarına da az dərəcədə azad düşmə hadisələrinin intensivliyini əks etdirə bilər.

kiçik

Şəkil 4. Müxtəlif dövrlərdə və qorxulu hadisələrin intensitetlərinə VTA tipi-1 prostativ dopamin nöronlarının cavabı.

(A1 sm (sol) və 20 sm (sağ) pulsuz düşmə hadisələrinə cavab olaraq Peri-hadisə rastraları (1-10 sınaqları) və bir nümunə tip 30 nöronun histogramları. (B1 sm (mavi xətt; n = 10) və 15 sm (qırmızı xətt; n = 30) xarakteristikalarına cavab olaraq tip-20 neyronlarının xarakterizə edilən gecikmələri (sağda) düzəldilmiş əhalinin ortalama peri-hadisə histogramlarını (solda) düzəldib; . (C1 saniyə (solda) və 0.5 saniyə (sağda) silkələnmə hadisələrinə cavab olaraq digər tip-1 neyronlarının peri-hadisə rastları və histogramları. (D1 saniyə (yaşıl xətt; n = 0.2), 13 san (mavi xətt; n = 0.5) və 20 cavab olaraq tip-1 nöronların həyəcanlanma gecikmələrinin (sağda) xətti düzəldilmiş əhali ortalama peri-hadisə histogramları sec (qırmızı xətt; n = 14) hadisələri silkələyir. (E(Aşağı) və yüksək intensivlik (sağ) silkələmə hadisələrinə cavab olaraq digər tip-1 neyronlarının peri-hadisə rasterləri və histogramları. (F(Mavi xətt; n = 1) və yüksək intensivliyə (qırmızı xətt; n = 9) cavab olaraq tip-9 neyronlarının yuxarıdakı pik atış dərəcələrini (sağda) hadisələri sarsıtmaq. Səhv bar, sd; *P<0.05, ***P<10-8, Tələbələr t-test.

doi: 10.1371 / journal.pone.0017047.g004

Eynilə, bu tip 1 nöronları titrək hadisələrə davamlılıqla bağlı cavab xüsusiyyətlərini göstərmişdir (Şəkil 4C və D). 374, 25 və 13 üçün davam edən silkələnmə hadisələri üçün orta xətt xətti gecikmələri 672 ± 52 ms (ortalama ± sd, n = 20), 1169 ± 35 ms (n = 14) və 0.2 ± 0.5 ms (n = 1) XNUMX saniyə, sırasıyla (P<0.001, bir tərəfli ANOVA). Tələbə təqib edin thər bir müqayisədə yüksək əhəmiyyətli fərqlər göstərmişdir (Şəkil 4D, sağ panel). Bununla yanaşı, silkələnmə hadisələrinin müxtəlif müddətləri ərzində (məsələn,P> 0.05; bir tərəfli ANOVA). Sarsıntı hadisəsinin intensivliyini də dəyişdik: tip 1 neyronlar, aşağı intensivliklə müqayisədə yüksək intensivlikli silkələnmə hadisələri ilə bir qədər yüksək ofset həyəcan pikini nümayiş etdirdi (Şəkil 4E və F; 29.1 ± 7.7 vs. 23.5 ± 9.5 Hz, ortalama ± sd). Bu yuxarıda göstərilən nəticələrə görə, VTA tipi-1 prostativ dopamin nöronlarının cavabları qorxulu hadisələrin müddəti və qorxu hadisələrinin intensivliyini daha az dərəcədə korrelyasiya edir.

Bundan əlavə, tip-3 tipli dopaminerq kimi neyronların həyəcanlanma müddəti də qorxulu hadisələrin müddəti ilə əlaqələndirilir. 10 və 30 sm pulsuz düşmə hadisələrinə cavab olaraqŞəkil 5A və B), həyəcan müddəti sırasıyla 251 ± 29 ms (ortalama ± sd, n = 8) və 345 ± 33 ms (n = 10) idiP<0.001, Tələbə t-test). 0.2, 0.5 və 1 saniyə cavab olaraq silkələmək hadisələri (Şəkil 5C və D) tip 3 nöronların həyəcan müddəti sırasıyla 294 ± 53 ms (n = 10), 573 ± 80 ms (n = 9) və 1091 ± 23 ms (n = 7) idiP<0.001, bir tərəfli ANOVA). Tələbə təqib edin t-test hər müqayisə üçün olduqca əhəmiyyətli fərqlər göstərdi (Şəkil 5D, sağ panel). Sıxıntı hadisələrinin müxtəlif intensivliyinə cavab olaraq, tip-3 nöronları yüksək intensivliklə siqnal hadisələri ilə yüksək zəiflik göstəriciləri ilə müqayisədə yuxarıdakı yuxarı zirvəsini nümayiş etdirdi (Şəkil 5E və F; 24.2 ± 4.6 vs. 15.5 ± 1.3 Hz, ortalama ± sd).

kiçik

Şəkil 5. VTA tipi-3 dopamineq kimi neyronların müxtəlif müddətlərdə və qorxulu hadisələrin intensivliyinə cavabları.

(A1 sm (sol) və 20 sm (sağ) pulsuz düşmə hadisələrinə cavab olaraq Peri-hadisə rastraları (3-10 sınaqları) və bir nümunə tip 30 nöronun histogramları. (B3 sm (mavi xətt; n = 10) və 8 sm (qırmızı xətt; n = 30) xarakteristikalarına cavab olaraq tip-10 neyronlarının xarakterizə edilən gecikmələri (sağda) düzəldilmiş əhalinin ortalama peri-hadisə histogramlarını (solda) düzəldib; . (C) 0.5 sec (sol) və 1 san (sağ) silkələmə hadisələrinə cavab olaraq eyni neyronun Peri-hadisə rastları və histogramları (A da göstərildiyi kimi). (D3 saniyə (yaşıl xətt; n = 0.2), 10 san (mavi xətt; n = 0.5) və 9 cavab olaraq tip-1 nöronların həyəcanlanma gecikmələrinin (sağda) xətti düzəldilmiş əhali ortalama peri-hadisə histogramları sec (qırmızı xətt; n = 7) hadisələri silkələyir. (E(Aşağı) və yüksək intensivlik (sağ) silkələmə hadisələrinə cavab olaraq digər tip-3 neyronlarının peri-hadisə rasterləri və histogramları. (F(Mavi xətt; n = 3) və yüksək intensivliyə (qırmızı xətt; n = 5) cavab olaraq tip-5 neyronlarının yuxarıdakı pik atış dərəcələrini (sağda) hadisələri sarsıtmaq. Səhv bar, sd; *P<0.05, ***P<10-5, Tələbələr t-test.

doi: 10.1371 / journal.pone.0017047.g005

Birlikdə bu nəticələr göstərir ki, VTA proqnozlu dopamin nöronlarının atəşkəsindəki temporal dinamik dəyişikliklər, tip-1 və tip-2 nöronları üçün bastırılan atəşlə və tip-3 nöronları üçün artan atəşlə qorxulu hadisələrin stimulyasiya müddəti ilə yaxşı əlaqə saxladı. Onların atəşlə bağlı dəyişiklikləri qorxu hadisələrinin stimul intensivliyi ilə əlaqədardır, lakin daha az dərəcədə.

Hadisələrin və kontekstlərin inteqral kodlanması

Beyin, ekoloji kontekstlərdə epizodik təcrübələri odur ki, bu da addictive davranışlar üçün də doğrudur. Kontekstual məlumatların, dopamin nöronların istəklərini proqnozlaşdırmaq üçün mükəmməl olması üçün vacib olması təklif edilmişdir [26]. Ətraf mühit kontekstində mənfi hadisələrin kodlaşdırılmasında rol oynadıqlarını və daha da önemlisi, VTA dopamin nöronlarının eyni şərtlərə cavab verəcəyini, lakin əks nəticəni (məsələn, mükafatla qarşı-qarşıya gələn stimulları) .

Beləliklə, siçanların ikitərəfli kondisiyaya məruz qalan başqa bir sıra eksperimentlər aparıldı (həm mükafat, həm də həssas kondisioner). Müxtəlif mühitlərdə fərqli şərtsiz stimullarla (ABŞ, şəkər pelleti və ya sərbəst düşməsi) cütləşmək üçün şərtli stimul (CS) kimi bir neytral ton istifadə etdikŞəkil 6A). Siçanların bir həftə boyunca Pavlovian kondisionerinə siçanları məruz qoyduq və siçanlar həm mükafat, həm də aversive kondisioner üçün 200 CS / US eşlemelerini aldılar (bax Material və metodlar). Təlimdən sonra siçan şəkər pellet qabına tez-tez 3-10 saniyədə (ortalama 4.3 saniyədə) kondensasiya edilmiş siqnalın başlanmasından sonra yaxınlaşdı, lakin şəkər pelletlərini qəbul etməyən nəzarət çuxuruna heç bir təsiri olmadan effektivliyi və Assosiasiya mükafat öyrənmənin spesifikliyi (Şəkil 6B, sol panel). Digər tərəfdən, sərbəst düşmə kamerasında sərbəst bir düşmə hadisəsini nəzərdə tutan kondisyonlaşdırılmış səsi cavab olaraq, siçanlar kondisyonlaşdırılmış ton (Şəkil 6B, sağ panel), bir heyvanın qaçınmasını və ya müdafiə davranışını əks etdirə bilər [27]. Bu siçanlarda yüksələn qorxu / narahatlıq cavabları, mükəmməl və ya nötür kameralarla müqayisədə, azad düşmə kamerasında artan defekasiya və idrardan da aydın olduŞəkil 6C).

kiçik

Şəkil 6. Müxtəlif kontekstlərdə eyni kondensasiya edilmiş ton vasitəsilə müsbət və mənfi siqnalların ikitərəfli kodlaşdırılması.

(A) İki istiqamətli kondisioner üçün eksperimental paradiqmanın şeması. Bir ton (5 kHz, 1 saniyə) boyunca istifadə edilmişdir: mükafat otağında şəkər peletinin çatdırılması proqnozlaşdırılır; azad düşmə kamerasında (orta) azad düşmə hadisəsi proqnozlaşdırıldı; və neytral kamerada heç bir şey proqnozlaşdırmırdı. (B) Sol, şəkərin çatdırılmasını nəzərdə tutan kondisiyalı tonun başlanmasından sonra yemək yanaşmasının gecikdirilməsi. Sağ, siçanlar, sərbəst düşmə hadisəsini nəzərdə tutan kondisyonlu tonun başlanmasından sonra əhəmiyyətli dərəcədə artan geri hərəkət göstərdi. (C) Ödəmə və ya nötür kameraya nisbətən azad düşmə kamerasında ortaya çıxan, hörmətli davranışlar (tez-tez defekasiya və idrar). Hata barları, sem; n = 10; *P<0.05, **P<0.01, ***P<0.001, Tələbə t-test. (D, E) Peri-hadisə rasterləri (1-20 sınaqları) və VTA proqnozlu dopamin neyronlarının iki nümunəsinin histogramları şəkər palçıq çatdırılmasını (solda) nəzərdə tutan eyni kondensasiya edilmiş səsi nəzərdə tutan, sessiyalar arasında 1-2 h aralığında bir şey (sağ) proqnozlaşdırın. (F) Ötürülmüş pulsuz düşmə hadisəsini nəzərdə tutan şəkər peletini (sol panel; n = 1) nəzərdə tutan eyni şərtlə uyğun olaraq qorxuya bürünmüş (tip-2 və 16) prokaryotik dopamin nöronlarının əhalinin ortalama peri-hadisə histogramlarını düzəltdi (orta panel , sol paneldə göstərildiyi kimi eyni 16 nöronları) və heç bir şeyin proqnozlaşdırmadığı (sağ panel; n = 10). Pulsuz düşmə, 30 sm yüksək.

doi: 10.1371 / journal.pone.0017047.g006

Bu şərti siçanlarda (1 həftəlik təlimdən sonra) neyronal aktivlik qeydləri VTA proqnozlu dopamin nöronlarının mükafat palatasında bir şəkər pelletinin proqnozlaşdırıldığı şəraitə əsasən əhəmiyyətli dərəcədə cavab verdiyini (Şəkil 6D, sol panel). Maraqlıdır ki, eyni VTA neyronları, azad düşmə kamerasında sərbəst düşməni proqnozlaşdırdıqda eyni şərtlərlə etibarlı şəkildə cavab verdilər (Şəkil 6D, orta panel). Hər hansı bir hadisə ilə əlaqəli olmayan nötür bir kamerada sümüklərə eyni şərtli ton verildikdə, atəşdə əhəmiyyətli dəyişikliklər olmadı (Şəkil 6D, sağ panel).

Ümumilikdə, ikitərəfli kondisioner protokoluna məruz qalan siçanlardan olan 16 qorxulu təzyiqli (tip-1 və tip-2) dopamin nöronlarını qeyd etdik. Bu nöronların hamısı şəkər peletini dəqiq bir şəkildə proqnozlaşdırdıqları kondisionerlənmiş tonun başlanmasından sonra atəş dərəcələrinin əhəmiyyətli dərəcədə artdığını nümayiş etdirdi (Şəkil 6D-F, sol panellər) (P<0.001, Wilcoxon imzalı dərəcə testi). Sərbəst düşmə hadisəsini proqnozlaşdıran eyni tona cavab olaraq, neyronların yarısı (8/16) atəş nisbətində əhəmiyyətli bir azalma göstərdi (Şəkil 6D, orta panel) (P<0.05, Wilcoxon imzalı dərəcə testi), digər yarısı (8/16) qısa bir aktivasiya pikini göstərdi (başlanğıc atış nisbətindən ən az iki dəfə yüksək və z-skorları 2-dən böyük) və sonra əhəmiyyətli bir yatırma izlədi (Şəkil 6E, orta panel) (P<0.05, Wilcoxon imzalı dərəcə testi). Neytral bir otaqda təmsil olunan eyni tona cavab olaraq atəşdə çox məhdud və ya heç bir dəyişiklik olmadı (Şəkil 6D-F, sağ panellər). Bu nəticələr göstərir ki, tip-1 və tip-2 VTA proqnozlu dopamin nöronları intensiv müsbət və mənfi sinyalleri iki dəfə istiqamətləndirə bilər (şərti ton və kontekst məlumatları birləşdirilmişdir).

Müəyyən şəraitdə cavabların yaranmasında kontekstlərin əhəmiyyəti də tip-3 dopaminerqik neyronlarda aşkar edilmişdir. Məsələn, tip-3 nöron mükafat palatasında bir şəkər peleti ilə əlaqəli olan şərti tonuna əhəmiyyətli dərəcədə cavab verdi (Şəkil 7A, sol panel) və ya pulsuz düşmə kamerasında azad düşmə (Şəkil 7A, orta panel). Digər tərəfdən, ton neytral kamerada oynandıqda, atəş dərəcəsi dəyişməyibŞəkil 7A, sağ panel). Yenidən əhalinin təhlili, bu tip 3 nöronlarının mükafat və azad düşmə kameralarında eyni kondensasiya edilmiş tona işlənməsini təsdiqlədi (Şəkil 7B, sol və orta panellər), lakin neytral kamerada deyil (Şəkil 7B, sağ panel) (P <0.05, Tələbə t-test). Ümumilikdə, yuxarıda göstərilən kontekstli təcrübələr, VTA dopamin nöron səviyyəsində təmsil olunan məlumatların yüksək səviyyədə işlənildiyini və ətraf mühit kontekstləri ilə əlaqəli pozitiv və ya mənfi motivasion hadisələrin bir sıra kodlaşdırılmasına zəngin şəkildə inteqrasiya etdiyini göstərir.

kiçik

Şəkil 7. Tip-3 dopaminerjik neyronların müsbət və mənfi siqnallara müxtəlif kontekstlərdə eyni kondensasiya edilmiş ton vasitəsilə cavabları.

(A) Peri-hadisə rastraları (1-20 sınaqları) və nümunə tip 3 neyronlarının histogramları şəkər palçıq çatdırılmasını (solda) nəzərdə tutan eyni kondensator tonuna cavab verərək, nötür kamerada bir şey (sağ). (B) Şəkər peletinin (solda) proqnozlaşdırılan eyni səth tonuna cavab olaraq tipik-3 nöronların (n = 6) əhalinin ortalama peri-hadisə histogramlarını düzəldib, öngörülmüş pulsuz düşmə hadisəsini (orta) nəzərdə tuturdu və heç bir şeyin proqnozlaşdırmadığı sağ). Pulsuz düşmə, 30 sm yüksək.

doi: 10.1371 / journal.pone.0017047.g007

VTA dopamin nöronlarının cavab gecikməsinin gecikməsi

Bundan sonra, ehtimal olunan dopamin nöronlarının başlama gecikməsinin həm mükafat və qorxu hadisələrinə nəzər salmağı planlaşdırdıq. 10, 30 və 0.2 saniyələrində 0.5 və 1 seriyasındakı pulsuz hadisə hadisələri və peri-hadisə histogramlarının peri-hadisə histogramları təkrarlanan gecikmənin hesablanması üçün fərdi dopamin nöronları üçün birləşdirilmişdir. Cavab başlanğıc gecikmə ilk əvvəl stimul başlamadan dərhal əvvəl 1000 qutularından (bin = 10 mil) ortalama atəş nisbətini (ortalama) və standart sapmadan (sd) əldə etməklə müəyyən edilmişdir. Cavab gecikmə stimulun başlanmasından sonra Z-skorları ≥ 2 ilə ən azı üç ardıcıl çanta birinci minə uyğun olan zaman alındı. Dopamin nöronunun aşağı atış dərəcəsi sayəsində, peri-hadisə histogramları (bin = 10 ms) təzyiqin başlama gecikməsinin hesablanması üçün bir Gauss filtrlə (filter eni = 3 qutuları) düzəldilmişdir (tipin cavab başlama latensiyaları -1 və tip-2 nöronları sərbəst düşmək, sarsıntı çəkmək və sürətləndirici CS).

Sonuçlarımız, tip-1 ve tip-2 proktif dopamin nöronlarının, düşüş ve sarsıntı olaylarını (90.6 ± 31.3 ms vs. 108.4 ± 48.6 ms; ortalama ± sd)Şəkil 8A və E). Type-3 dopaminerjik neyronlar oxşar qorxu hadisələrinə (43.5 ± 20.6 ms vs. 46.8 ± 24.2 ms) və eyni zamanda iki uyğunlaşdırılmış stimulaya (75.7 ± 19.0 ms vs. 62.9 ± 12.5 ms ) (Şəkil 8B, D və F). Digər tərəfdən, tip-1 və tip-2 neyronları cavan başlama gecikməsinə (aktivləşdirmə) mükafata CS (181.6 ± 51.9 ms vs. 67.1 ± 19.0 mil) (Şəkil 8C və E). Ümumiyyətlə, təzyiqin başlama gecikməsinin gecikməsi hər hansı bir müqayisədə aktivləşdirmə başlama gecikməsindən daha çox idi (Şəkil 8E və F).

kiçik

Şəkil 8. VTA proqnozlu dopamin nöronlarının cavabdehlik gecikmələri.

(A) Fərdi tipli 1 və 2 dopamin nöronlarının cavabsız başlama gecikmələri, hadisələri sərbəst buraxmaq və sarsıtmaq. (B) Fərdi tipli-3 dopamin nöronlarının cavabsız başlama gecikmələri, hadisələri sərbəst buraxmaq və silkələmək. (C) Fərdi tipli 1 və 2 dopamin neyronlarının reaksiya başlama gecikmələri, şəkər pelletini və sərbəst toplaşmayı nəzərdə tutan sürpriz CS nəzərdə tutan mükafata CS. (D) Fərdi tipli-3 dopamin nöronlarının cavab gecikmələri, CS şəklində pellet və sərbəst düşməni nəzərdə tutan sürpriz CS nəzərdə tutdu. (E) Tip-1 və 2 dopamin nöronlarının (A və C-də göstərilən məlumatlardan) və (F) tip-3 nöronları (B və D-də göstərilən məlumatlardan). Tipi-1 / 2 nöronlarının azad düşməsi, silkələməsi və çirkinliyi üçün reaksiya başlama gecikmələri senzuranın gecikmələrinə cavab verir; digərləri isə aktivləşmənin gecikdirilməsinə cavab verirlər. Səhv barları, sd

doi: 10.1371 / journal.pone.0017047.g008

VTA dopamin nöronlarının unikal dəstləri arasında sinxronlaşdırma

Hədəf bölgələrdəki dopamin səviyyələri tez-tez müxtəlif bilişsel nəticələrə bağlı olduğundan, uzun müddət dopamin nöronların sinxronizasiya edilməsinin bu neyron kimyəvi strategiyanı tətbiq etmək üçün neyron mexanizmi təmsil edə biləcəyi hipotezi olmuşdur [28], [29]. Bu anlayış, əsasən nigra pars kompaktasında (SNc) dopamin nöronlarının alt kümelerinin spontan sinxronlaşdırılan fəaliyyət göstərdiyini göstərən tədqiqatlar tərəfindən dəstəklənir [24], [30]. Təcrübələrimizdə multi-tetrod qeydindən istifadə edərək, VTA-da eyni vaxtda qeydə alınmış dopamin neyronları arasında dinamik əlaqələri araşdırmaq imkanımız oldu (eyni anda beşə qədər dopamin neyronları qeyd olundu). Analizlərimiz, ehtimal olunan dopamin neyronlarının böyük əksəriyyətinin, heyvanın yuxu oyanma dövründən asılı olmayaraq, spontan sinxron atəş göstərdiyini ortaya çıxardı (Şəkil 9). Məsələn, eyni zamanda qeyd olunan tip-1 prokaryasiya dopamin nöronlarının qarşılıqlı korrelyasiyası olduqca əhəmiyyətlidir (Şəkil 9A və B). Bir araya gətirilən məlumat dəstlərinin analizindən, ümumiyyətlə, eyni vaxtda qeydə alınan tip 83 neyronların böyük əksəriyyəti (48%; 58/1 cüt) təxminən 11 ms vaxt pəncərəsində əhəmiyyətli sinxronizasiya (pik z-skoru> 100) göstərdi. siçanların sərbəst davranmağından və ya yatmasından asılı olmayaraq (Şəkil 9C). Eyni zamanda eyni zamanda qeyd olunan tip-1 və tip-2 proqnozlu dopamin nöronları arasında əhəmiyyətli bir sinxronizasiya da olmuşdur (Şəkil 9D-F). 1% (2 / 75) eyni zamanda qeyd olunan tip-6 və tip-8 dopamin nöron cütlərindən siçanlar sərbəst hərəkət edən və ya yatarkən əhəmiyyətli sinxronizasiya göstərmişdir (Şəkil 9F).

kiçik

Şəkil 9. VTA proqnozlu dopamin nöronlarının nadir qrupları arasında sinxronlaşdırma.

(A) Pulsuz payız hadisəsinə cavab olaraq eyni vaxtda qeyd olunan tip-1 nöronların Peri-hadisə rasterləri (20-1 sınaqları) və histogramları vəB) siçan sərbəst hərəkət edərkən bu iki nöron arasındakı qarşılıqlı korrelyasiya. (C) Eyni vaxtda qeyd olunan tip 1 nöronları arasında (48 cütləri sərbəst davranarkən və yuxu zamanı 35 cütləri arasında) ortaq xroniki korrelogramlar. (D) Pulsuz payız hadisəsinə cavab olaraq eyni zamanda qeyd olunan tip-1 və tip-2 nöronların Peri-hadisə rastları və histogramları vəE) bu iki nöron arasında sərbəst davranarkən qarşılıqlı korrelyasiya. (F) Eyni zamanda qeyd olunan tip-1 və tip-2 nöronları arasında (6 cütləri həm sərbəst hərəkət edən, həm də yuxu zamanı) ortalama xroniki korrelogramlar. (G) Pulsuz payız hadisəsinə cavab olaraq eyni vaxtda qeyd olunan tip-3 nöronların Peri-hadisə rasterləri və histogramları vəH) bu iki nöron arasında sərbəst davranarkən qarşılıqlı korrelyasiya. (I) Eyni vaxtda qeyd olunan tip 3 nöronları arasında (15 cütləri sərbəst davranarkən və yuxu zamanı 12 cütləri arasında) ortaq xroniki korrelogramlar. (J) Pulsuz tipik hadisələrə cavab olaraq iki növü-1 və tip-3 nöronlarının (eyni vaxtda bir tetroda qeydə alınmış) peri-hadisə rasterləri və histogramları vəK) bu iki nöron arasında sərbəst davranarkən qarşılıqlı korrelyasiya. (L) Eyni zamanda qeyd olunan tip-1 və tip-3 nöronları arasında (12 cütləri sərbəst davranarkən və yuxu zamanı 10 cütləri arasında) aralıq çapraz korrelogramlar. Pulsuz düşmə, 30 sm yüksək.

doi: 10.1371 / journal.pone.0017047.g009

Bundan əlavə, tip-3 proktif dopamin nöron populyasiyasında da əhəmiyyətli sinxronizasiya müşahidə edilmişdir (Şəkil 9G-I). 3% (79 / 15) eyni vaxtda qeyd olunan tip-19 dopamin nöron cütlərindən kənarda əhəmiyyətli sinxronizasiya göstərdi (Şəkil 9I). Digər tərəfdən, eyni zamanda qeyd olunan tip-1 və tip-3 nöronları və ya 2 tipi-3 və tip-12 dopamin nöronları (n = XNUMX cüt) onların qarşılıqlı korrelyasiyası üçün hesablanırsa, heç bir əhəmiyyətli sinxronizasiyaŞəkil 9J-L). Birlikdə, qorxu-bastırılmış ehtimal olunan dopamin nöronları (tip-1 və tip-2) və qorxulu tip-3 nöronları arasında sinxronlaşdırılan fəaliyyət təxirə salınmış dopamin nöronlarının müxtəlif subpopulyasiyalarının ayrı beyin bölgələrindən fərqli giriş əldə edə biləcəyini göstərir fərqli şəbəkələrlə inteqrasiya olunur [25], [31], [32].

Müzakirə

Bizim yuxarıda göstərilən ansamblın yazıları və təhlilləri həm müsbət, həm də mənfi təcrübələrin işlənməsində dopamin nöronların rolu üçün bir sıra sübutlar vermişdir. VTA dopamin nöronlarının müxtəlif reaksiya xüsusiyyətlərini nümayiş etdirdiklərini və təsadüfi dopamin nöronların əksəriyyətinin həm mükafat, həm də qorxulu stimullara cavab verdiyini təsbit etdik. VTA dopamin neyronları tərəfindən bu yaxınlaşan kodlaşdırma strategiyası, uyanık maymunlarda yüksək göstərilmiş bir işin işığında maraqlıdır ki, bu da dopamin nöronlarının arzuolunan motivasiya dəyərindən daha çox iştahla stimullara cavab verdiyini göstərir [33]. Bu işdə istifadə olunan hava yastığı kimi Aversive stimulumuz, təcrübəmizdə istifadə olunan iki qorxulu hadisə ilə müqayisədə olduqca yumşaq bir stimuldur. Bəzi tədqiqatçılar hava puf kimi qəzəbli stimulların mənfi dəyəri göstərməməyi təklif etdilər, çünki maymunlar gözləməyənləri stimullaşdırmaq üçün gözlərini yandırmağa və ya bağlamağa öyrənə bilərlər [9], [34]. Digər tərəfdən, oyanmış maymunlarda daha yeni edilən işlər əsasən nigra pars kompaktasında müxtəlif növ dopamin nöronların varlığını göstərir (SNc) müsbət və mənfi siqnalları ötürmək üçün [5], [9], [19]. Buna görə də, həm VTA, həm də SNc dopamin nöronları müsbət və mənfi motivasiya siqnallarının konvergent işlənməsi üçün birləşdirilmiş kodlaşdırma strategiyasına riayət edə bilər.

VTA-da, əvvəllər edilən bir araşdırma, VTA-nın müxtəlif populyasiyalarının dopamin nöronlarının diferensial qorunma şəraiti ilə aktivləşdirildiyini və ya bastırıldığını nümayiş etdirdi [35]. Son zamanlarda, VTA'nın ventral hissəsində yerləşən dopamin nöronların anesteziyalı sıçanlarda ayaq basması ilə aktivləşdirildiyi bildirildi [36]. Lakin bu iki iş eyni dopamin nöronlarının mükafat və ya müsbət hadisələrə necə reaksiya verəcəyini araşdırmadı. Qeydiyyat edilən siçanların sərbəst hərəkət edən vəziyyətlərindən istifadə edərək, siçanı həm müsbət, həm də mənfi stimullarla təqdim etdik və VTA dopamin nöronlarının böyük əksəriyyətinin mükafat və mənfi təcrübələrə reaksiya göstərdiyini təsbit etdik.

Qeyd etmək vacibdir ki, mövcud ekstraselulyar qeyd texnikamız sınaqda müxtəlif növ dopamin neyronlarının növlərini görməyə imkan vermir. Tədqiqatımızda qeyd olunan tip-3 dopaminerjik neyronların VTA sahəsində daha çox və ya əvvəlcədən yerləşdirildiyini təxmin edirik (Şəkil 1A, qırmızı və mor kvadratlar). Lakin, ən azı 12 cüt tipi-1 / 2 və tip-3 nöronları eyni zamanda qeyd edildi və bir neçə hallarda bir tetrode (məsələn, Şəkil 3G; Şəkil 9J). Daha diqqətli anatomik təcrübələrin bu problemi həll etməsi lazım ola bilər. Buna baxmayaraq, oyaq sərbəst davranan siçanlardan əldə etdiyimiz nəticələr, VTA ehtimal olunan dopamin neyronlarının əksəriyyətində aktivlik azaldığı halda, kiçik bir dopaminerjik neyron qrupunun mənfi və ya azaldıcı hadisələrlə aktivləşdirilə biləcəyi düşüncəsini daha da dəstəkləyir. Təcrübəmizdə qeydə alınan tip-3 dopaminerjik bənzər neyronlar, dopamin olmayan neyronlardan çox, tip-1/2 güman edən dopamin neyronları ilə daha çox oxşarlıq paylaşdı: hər üç növ neyron, nisbətən uzun aşağı atəş dərəcəsi (0.5-10 Hz) nümayiş etdirdi. sünbül arası interval (> 4 ms) və müntəzəm atəş qaydası. Digər tərəfdən, VTA qeyri-dopamin neyronları daha çox yüksək atəş dərəcəsi (> 10 Hz) və hərəkətlə güclü modulyasiya nümayiş etdirdi [21]-[23]. İki qorxulu hadisəyə cavab olaraq, bu dopamin olmayan neyronların əksəriyyəti (>% 70) əhəmiyyətli dərəcədə aktivləşmə nümayiş etdirdi və müvəqqəti atəş nümunələrində çox müxtəliflik nümayiş etdirdi. Mürəkkəb ilkin fəaliyyət və bu dopamin olmayan neyronların iki qorxulu hadisəyə reaksiya xüsusiyyətləri burada müzakirə mövzusu xaricindədir.

Mövcud bulgular da VTA dopamin nöronlarının roluna müsbət və mənfi motivasiya baxımından bir neçə yeni anlayış təmin edir. Birincisi, VTA proqnozlu dopamin nöronları uyanık heyvanlarda oxşar mənada müxtəlif mənfi stimullara cavab verir. Yəni sərbəst düşməyə cavab verən nöronlar həmişə buna bənzər bir sarsıntıya cavab verdilər (tip-1 və tip-2 neyronları üçün təzyiq, tip-3 nöronları üçün aktivasiya). Müəyyən bir VTA dopamin nöronları içərisində olan mənfi hadisələrə istiqamətli tək yönlü reaksiyalar, roman və mükafatla əlaqəli hadisələrin geniş spektri ilə reaksiyalarına bənzərdir [5], [37].

İkinci əlamətdəki xüsusiyyət, serbest düşmə və ya sarsıntı hadisələrinin sona çatması zamanı tip-1 dopamin nöronlarının güclü ofset rebound stimuludur. Sərbəst davranan heyvanlardakı bu offset həyəcan, bu cür qorxu hadisələrinin sona çatması ilə əlaqədar təkcə bir rahatlama deyil, [38]-[40]lakin bəlkə də bəzi motivasiya siqnalları (məsələn, qaçmaq üçün motivasiya) təmin edir. Həm də bərabər şəkildə redaktə edilən həyəcanlanma heyecanlanma davranışlarını (məsələn, ekstremal idman, Disney Dünyasında Terror qalası) çəkməkdə mühüm rol oynaya bilər. Qeyd edək ki, VTA dopamin neyronunun rebound aktivasiyası anesteziyalı sıçanlarda ayaq stimulyasiyasının dayandırılması zamanı da bildirilmişdir [36]. Buna baxmayaraq, dopamin neyronunun müxtəlif riskli davranışlarda funksional əhəmiyyətini daha da araşdırmaq çox maraqlı olacaqdır.

Üçüncüsü, VTA proqnozlu dopamin nöronları qorxulu hadisələrin müddəti ilə sıx əlaqədə olan temporal dinamik fəaliyyətlər nümayiş etdirir. Dəhşətli hadisə süresini kodlaşdırmaq üçün müvəqqəti aktivlik dəyişikliyinin istifadəsi yaxşı bir mənada görünür, çünki əksər dopamin nöronlarının aşağı atış dərəcəsi azalması ilə məhdudlaşdırma çox məhduddur. Dopamin nöronların mükafat boluslarının fərqli dəyərlərinə fərqli cavab verdiyini tapmaqla müqayisədə maraqlıdır [41]. Tip-1 və tip-2 dopamin nöronlarının basdırılmasına səbəb olan mənbələri nəzərdən keçirərkən, son tədqiqatlar lateral habenulyar nüvənin (LHb) və GABAerqik rostromedial tegmental nüvənin (RMTq) əhəmiyyətli rol oynadığını göstərir [42]-[45]. Birincisi, bu nüvələr dopamin neyronunun eyni stimullara verdiyi cavablarla müqayisədə mükafatlandırıcı və ya azaldıcı stimullara qarşı əks reaksiyalar nümayiş etdirirlər. [42], [44]. İkincisi, dopamin nöronları LHb və ya RMTg aktivləşdikdən sonra güclü şəkildə bastırılır [43], [45].

Dördüncüsü, biz VTA dopamin nöronlarının fərqli kontekstlərdə meydana gələn mükafat və ya qorxu hadisələrini siqnal vermək üçün kondisyonlu stimulla işlədilməsində tamamilə əksinə dəyişiklik göstərə biləcəyini ortaya qoyuruq (Şəkil 6). Bu şübhəsiz ki, VTA səviyyəsində baş verən nöral emal yüksək səviyyədə inteqrasiya olunur və kontekstual məlumat həm müsbət, həm də mənfi təcrübə üçün kodlaşdırma prosesinin tərkib hissəsidir. Bu tapıntı anatomik sübutlar və əvvəlki fərziyyələrlə uyğun gəlir ki, VTA nöronları hipokampus və prefrontal korteks [37], [46]-[48]. VTA nöron populyasiyasında yaşanan təcrübələrin və hadisələrin bu yüksək səviyyədə inteqrasiyası ətraf mühitin istək və ya vərdişlərin möhkəmləndirilməsində belə bir dominant rol oynadığını izah edə bilər.

Nəhayət, bizim sinxron qeyd metodları tip-1 və tip-2 proqnozlu dopamin nöronları arasında, eləcə də tip 3 nöronları arasında əhəmiyyətli bir korrelyasiya göstərməyə imkan verdi. Belə atəş sinxroniyasının spesifikliyi mümkün VTA şəbəkəsinin təşkili nəzərə alınmaqla olduqca maraqlıdır. Bu, VTA prokaryal dopamin nöronlarının optimallaşdırılması və dopamin ötürülməsi effektivliyi üçün iki yüksək xüsusi sinxronlaşdırılan strategiya tətbiq edə biləcəyini və beləliklə nüvəli akumbens kimi aşağı strukturların əlaqəli bir modulyasiya təmin edə biləcəyini göstərir. Tip-3 və tip-1 / 2 nöronları arasında sinxronizasiya fəaliyyətinin olmaması arasında bir-birindən fərqli elektro-fizioloji və farmakolojik (Şəkil 3). Xüsusilə, tip-1 və tip-2 proqnozlu dopamin nöronlarından fərqli olaraq, demək olar ki, bütün (96% 23 / 24) əhəmiyyətli bir basqı sergilemektedir, tip-3 nöronları əks halda dopamin reseptor agonistləriŞəkil 3H). Əvvəlki tədqiqatlarda dopamin reseptor agonistindən təsirli olan və ya təsirə məruz qalmayan dopamin nöronların bildirildiyi qeyd edilir. Yalnız bir neçə tədqiqat dopamin reseptor agonistləri tərəfindən bəzi dopamin nöronların aktivləşdirilə biləcəyini bildirmişdir [24], [25]bəlkə də, aktivləşdirilmiş nöronlar sadəcə əvvəlki tədqiqatlarda qeyri-dopamin nöronları kimi təsnif edilmişdir. Xüsusilə, TH-pozitiv olan az sayda VTA dopamin nöronlarının dopamin qəbuledici agonisti tərəfindən aktivləşdiriləcəyi bildirilmişdir [25]. Gələcək təcrübələr, bəlkə də optogenetik vasitələrdən istifadə edərək, bu qorxuya məruz qalan tip-3 nöronların dopamin nöronları olduğunu təsdiq etmək tələb olunur. Bu tip 3 nöronların dopamin nöronları olaraq qəbul edilməsi bu günə qədər ehtiyatlı olmalıdır.

Xülasə olaraq, VTA proqnozlu dopamin nöronlarının əksəriyyətinin mükafat və qorxu ilə əlaqəli məlumatlara cavab verə biləcəyini göstərir. Bu təxmini dopamin nöronları fərqli mənfi hadisələrə bənzər bir şəkildə cavab verir və bundan da daha önəmlisi, dinamik atəş dəyişikliklərinin temporal müddətləri qorxu hadisələrinin müddəti ilə mütənasibdir. VTA proqnozlu dopamin neyronları həmçinin mükafat və qorxulu hadisələr arasında fərqlər üçün istəklər və kontekstli məlumatları birləşdirir. Birlikdə götürüldükdə, VTA dopamin nöronlarının, həm müsbət, həm də mənfi təcrübələri işləyib hazırlamaq üçün şəbəkə əhali səviyyəsində konvergen kodlaşdırma strategiyasını tətbiq edə biləcəyini düşünürük. Təcrübələrin bu cür birləşməsini kodlaşdırma həmçinin davranış spesifikliyini daha da artırmaq üçün istəklər və ətraf mühit kontekstləri ilə yüksək səviyyədə inteqrasiya olunur.

Material və metodlar

Etik bəyanatı

Bu işdə istifadə olunan bütün heyvanlar, Institutional Animal Care and Use Komitəsi, Gürcüstan Sağlamlıq Elmləri Universiteti tərəfindən təsdiqlənmiş və BR-07-11-001 protokol nömrəsi ilə əhatə olunmuş prosedurlara uyğunlaşdırılmışdır.

Mövzu

Qeyd edək ki, 71-h işıqlı / 57-h qaranlıq dövründə fərdi olaraq 6 kişi C12BL / 12J siçanı istifadə edilmişdir. Cari analizlərdə yalnız 24 siçanlarından verilmiş doseptik dopamin nöronları məlumatları istifadə edilmişdir.

Əməliyyatlar

32 kanallı (8 tetrodlu bir dəstə), ultra yüngül (çəki <1 g), hərəkətli (vida ilə idarə olunan) elektrod dizisi əvvəllər göstərilənə bənzər şəkildə qurulmuşdur. [49]. Hər bir tetrode dörd 13-μm diametrli Fe-Ni-Cr telləri (hər bir tel üçün tipik olaraq 675-2 MΩ impedansları ilə Stablohm 4, California Fine Wire) və ya 17-μm diametrli Platin telləri (90% Platinum 10% İridium, California Fine Wire, tipik olaraq hər bir tel üçün 1-2 MΩ impedansları ilə). Əməliyyatdan bir həftə əvvəl, siçanlar (3-6 aylıq) standart kafesdən çıxarılmış və xüsusi evlərdə yerləşdirilmişdir (40 × 20 × 25 sm). Əməliyyat günündə siçanlar Ketamin / Xylazine (80 / 12 mg / kq, ip) ilə behişti edilmişdir; elektrod dizisi daha sonra sağ yarımkürədə VTA'ya (bnmağın 3.4 mm arka, 0.5 mm yanal və 3.8-4.0 mm beyin səthinə ventral) yerləşdirilib diş sementi ilə təmin olunmuşdu.

Tetrode Qeydlər və Birimler İzolasyonu

Əməliyyatdan iki və ya üç gün sonra elektrodlar sinir aktivliyi üçün gündə bir dəfə tarandı. Heç bir dopamin nöronu aşkar edilmədikdə, elektrodu dizisi hər gün təxminən 40 ~ 100 μm səviyyəsində inkişaf etmiş, biz ehtimal olunan bir dopamin nöronundan qeyd ala bilmədi. Çox kanalı ekstrasellüel qeyd daha əvvəl təsvir edilənə bənzər idi [49]. Kısacası, Plexon multichannel toplama prosessor sistemi (Plexon Inc.) istifadə edərək, bütün eksperimental proses zamanı siqnallar (250-8000 Hz'de filtrelenmiş 40 kHz'de rəqəmləşdirilmişdir). Siçan davranışları eyni zamanda Plexon CinePlex izləmə sistemi ilə qeyd edildi. Qeyd edildiyi kimi, tetrode ilə qeydə alınmış sünbül dalğalarının ən yaxşı yalıtılması üçün bir çox spike sıralama parametrləri (məsələn, əsas komponent analizi, enerji analizi) istifadə edilmişdir. Multi-tetrode qeydiyyatı və birdən çox vahid izolyasiya texnikasının stabilliyini birləşdirərək OfflineSorter-da (məsələn, əsas komponent təhlili, enerji təhlili) fərdi VTA nöronları bir çox hallarda günlərdəŞəkil S1).

Qorxunc hadisələr

İki qorxudan hadisələr, 10 və 30 santimetrdən pulsuz düşmə və sarsıntı (0.2, 0.5 və 1 san.) Üçün təsadüfi olaraq sessiyalar arasında tipik olaraq 1-2 saat aralığında olan təcrübələrimizdə həyata keçirildi. Pulsuz düşmə hadisəsi üçün bir kvadrat (10 × 10 × 15 sm) və ya dəyirmi bölmə (diametri 11 sm, hündürlüyü 15 sm) istifadə etdik. Sarsıntı hadisələri üçün dəyirmi bir kameradan istifadə etdik (diametri 12.5 sm, hündürlüyü xNUMX sm). Hər bir sərbəst düşmə və ya silkələnmə hadisəsi sessiyasında sərbəst düşmə və ya sarsıntı kamerasına bir siçan yerləşdirilib (siçan kameralar içərisində sərbəst hərəkət edə bilər). 15 min habituation sonra 3 haqqında pulsuz sınaq (və ya silkələmək) hadisələr sınaqları arasında 20-1 min interval ilə verildi. Pulsuz düşmə kamerası (hər bir 2 sm və ya 10 santimetr hündürlüyü) qaldırıldı və hər bir pulsuz düşmə hadisəindən əvvəl bir solenoid sisteminə (Magnetic Sensor Systems, Series S-30-20) bağlı idi. Sərbəst düşmə hadisə süspansiyon halatının sərbəst buraxılması üçün solenoid sisteminin dəqiq mexaniki nəzarətini (WPI, PulseMaster A125) təmin etməklə təslim edilmişdir. Pulsuz düşmə kamerası daha sonra sıçramaları böyük ölçüdə azaldıran və qeyd sabitliyinə zərər verə biləcək yumşaq bir pad üzərinə düşdü (Rəqəmlər S2 və S3). Sərbəst düşmə müddəti tənliklə hesablanmışdır: T = SQRT (2 × h / g), burada h sərbəst düşmənin hündürlüyü, g isə yerin cazibə sürətidir. Yumşaq eniş gecikməsini nəzərə alaraq, 10 və 30 sm sərbəst düşmə üçün təxmin edilən müddətlər sırasıyla 230 və 340 ms idi. Sarsıntı hadisəsi, təxminən 37600 rpm olan aşağı intensivlik olmadığı müddət ərzində, bir burulğan maşınının (Thermolyne Maxi Mix II Type 3000 Mixer) maksimum 1500 rpm sürətində dəqiq mexaniki nəzarəti təmin etməklə həyata keçirildi.

Həmişə hadisələrdən əvvəl və sonra, həmçinin bütün eksperimentlər vasitəsilə sünbül dalğaları, başlanğıc atəş statusu və səpələnmiş küme dağılımlarını araşdıraraq qeydə alınmış vahidlərin sabitliyini izləyirik. Biz daha çox məlumat təhlili üçün bu qeyd meyarlarına cavab verən heyvanlardan yalnız məlumatlar daxil etdik. Göstərildiyi kimi Rəqəmlər S1, S2və S3Bu işdə siyahıya alınmış dopamin nöronları həm sərbəst düşmə, həm də silkələnmə hadisələri zamanı vahid və ya səs-küy / artifakı çirklənmədən müvəqqəti itirilmədən sabit şəkildə qeydə alınmış və yaxşı izolyasiya olunmuşdur.

Xüsusilə, çılpaqların hər hansı bir artefaktla çirklənməməsini təmin etmək üçün üç addım atdıq: 1) Bütün eksperimental aparatı toplayaraq qeyd üçün müdaxiləni azaldıb. Pulsuz düşmə və sarsıntı hadisələri zamanı meydana çıxan elektrik əsərlərinin, lokomotor kəşfiyyat zamanı eyni səviyyədə olduğunu təsbit etdik. 2) Biz də arxiv kanal kimi görünən yaxşı bir ədəd olmayan bir kanal seçmək üçün imkan Plexon Referencing Client tərəfindən qalan əsərləri ləğv etdik. Bu, fon səs-küylərinin və əsərlərin çoxunu aradan qaldırdı. 3) Hər hansı mümkün artifakı dalğa formaları hələ də qaldıqdan sonra, Plehan Offline Sorter istifadə edərək, sünbül dalğalarının hazırlanması zamanı onları aradan qaldırdıq, çünki artefakt dalğaları nöronal sünbül dalğalarından fərqlənirdi.

Mükafat və ikitərəfli kondisiyalaşdırma

Siçanlar, mükafat dərnəyi təhsili əvvəlində az qida məhdud idi. Mükafatlandırıcı kondisionerdə siçanlar mükafat otağına yerləşdirildi (diametri 45 sm, hündürlüyü xNUMX sm). Siçanlar sonrakı şəkər peletinin çatdırılmasına (40-5 gündə 1-40 sınaqdan, sınaqlar arasında 60-1 dəq ilə) bir ton (2 kHz, 12 san) qoşmaq üçün hazırlanmışdır. Səs A33-5 səs sinyali generatoru (80-ms formatlı yüksəlmə və düşmə, kameranın mərkəzində 14 dB haqqında) tərəfindən tərtib edilmişdir (Coulbourn Instruments). Şəkər pelleti (203 mq) bir yemək dispenseri (ENV-14-12P, Med. Associates Inc.) tərəfindən verilib və siqnalın sona çatdıqda (7 × 3 × XNUMX sm) iki yuvadan qapaq, bir şəkər pelletinin alınmadığı yerdə nəzarət kimi istifadə edilmişdir).

Fərqli eksperimentlər qrupunda siçan iki yönlü kondisioner üçün təlim keçdi (həm mükafat, həm də həssas kondisioner). İstifadə edilən şərtli ton (5 kHz, 1 san) eyni idi, lakin müxtəlif kontekstlərdə: mükafatlandırma şəraitində (mükafat palatasında, 45 sm diametri, 40 santimetr yüksəklikdə) ton şəkər peletinin çatdırılması ilə qoşuldu; qəzəbli kondisionerdə (azad düşmə kamerasında), eyni ton pulsuz bir düşmə hadisəsi (30 sm yüksək) ilə qoşuldu. Siçanlar bir həftə və ya daha çox müddətə təlim keçdi və balanslaşdırılmışdı: siçanların yarısı 1 və 2 günlərində mükafatlandırıcı kondisioner aldı, sonra 3 və 4 (gündə 40-60 sınaqları) günləri ilə həddindən artıq kondisionerlə təmin edildi; siçanların digər yarısı 1 və 2 günlərində aversive kondisioner aldı, sonra 3 və 4 (gündə 40-60 sınaqları) günlərində mükafatlandırıldı. 5 və daha sonra gündə üç seans (sessiya başına 20-30 sınaq) təsadüfi qaydada hər ay verildi, o cümlədən mükafatlandırma, aversive conditioning və üçüncü neytral kamerada (oyuncaqlar ilə zəngin olan 55 × 30 × 30 sm) ) tonunun heç bir şeyin proqnoz vermədiyi yer. Sessiyalar arasındakı interval 1-2 saat idi; sınaqlar arası aralık 1-2 dəqiqə idi. Gündüz 7-da kondisionerlənmiş siqnalın başlanmasından sonra şəkər / idarənin yerləşdirilməsinin latensiyası araşdırıldı. 60 saniyədən uzun olan gecikmələr 60 saniyə hesab olunur; siçan şərtli səsi zamanı qapının içərisində olduğu halda gecikmənin hesablanması üçün istifadə edilməmişdir. 7-da gündəmə gələn hərəkət hərəkətləri (baş və / və ya ekstremiteler geri hərəkət edildikdən sonra) kinetik tondan başlamışdır.

Qeydiyyatın saytının histoloji təsdiqlənməsi

Təcrübələrin tamamlanmasından sonra son elektrod mövqeyi iki elektrod vasitəsilə 10-san, 20-μA axın (Stimulus Isolator A365, WPI) keçərək qeyd edildi. Siçanlar dərin anesteziyaya məruz qaldılar və 0.9% salin ilə perfused, sonra 4% paraformaldehid. Beyinlər sonra paraformaldehiddə qaldırıldı və ən azı 24 h həcmində təyin edildi. Brains sürətlə dondurulmuş və bir kriyostat (50-μm koronal bölmələr) dilimlənmiş və cresyl violet ilə boyanmışdır. Histoloji təcrübələr 21 farelerində (başqa bir 3 siçanında beyin bölmələri təəssüf ki, yaxşı hazırlanmamış) həyata keçirildi. Bizim histoloji nəticələrimiz 17 farelerindəki VTA bölgəsindən və 4 siçanlardakı VTA-SNc sərhəd zonasından dopamin nöronların qeyd olunduğunu təsdiqlədi (Şəkil 1A).

Məlumat Təhlili

Sıralanmış sinir tırmanışları NeuroExplorer (Nex Technologies) və Matlab-da işlənmiş və analiz edilmişdir. Dopamin neyronları aşağıdakı üç meyara əsasən təsnif edilmişdir: 1) aşağı başlanğıc atəş dərəcəsi (0.5-10 Hz); 2) nisbi olaraq uzun sünbül arası interval (təsnif edilmiş bütün dopamin neyronları ISI'larla> 4 ms -99.8% inam səviyyəsindədir). Qeyd etdiyimiz ən qısa ISI, təcrübəmizdə hər hansı bir şərtlə 4.1 ms idi (ən qısa ISI-nin hesablanması üçün yalnız pl0.4 mV amplituda olan yaxşı təcrid olunmuş vahidlər istifadə edilmişdir). Orta hesabla ən qısa ISI 6.8 ± 2.2 ms (Orta ± sd; n = 36) idi. Bunun əksinə olaraq, dopamin olmayan neyronlar üçün ISI 1.1 ms qədər qısa ola bilər; 3) siçanlar sərbəst davranarkən müntəzəm atəş qaydası (dalğalanma <3 Hz). Burada dalğalanma atış dərəcəsi histogram çubuğu dəyərlərinin standart sapmasını (sd) təmsil edir (bin = 1 san; ən az 600 saniyə qeyd edildi). Bundan əlavə, test edilmiş təsnif edilmiş dopamin neyronlarının böyük əksəriyyətinin (% 89; 56/63) mükafatın proqnozlaşdırılan tonuna cavab olaraq əhəmiyyətli bir aktivasiya göstərdiyi qeyd edildi (Şəkil 2E və F). Test edilmiş təsnifatlı proqnozlu dopamin nöronların (70%, 23 / 33, tip-1 və 2) əksəriyyəti əhəmiyyətli basqın göstəricilərini (≤ 30% əsas atış dərəcəsi) və digər 27% tip 3 nöronlarını (n = 9) aktivliyini göstərdi (Şəkil 3H). Digər tərəfdən, VTA olmayan dopamin nöronları dopamin reseptor agonistləri tərəfindən atəş dərəcəsində məhdud və ya dəyişiklik göstərməmişdir (Şəkil 3I). Arıq dalğa formalarının yarı AP genişliyi xəndəklərdən hərəkət potensialının aşağıdakı zirvələrinə qədər ölçüldü (Şəkil 1B). 0.8 ms-dən daha geniş AP yarısı 0.8 ms olaraq qəbul edildi. Dopamin nöronunun partlama atəş etmə ehtimalının hesablanması üçün siçanlar sərbəst davranarkən başlanğıc aktivlik əvvəlcədən müəyyən olunmuş meyarlara əsasən istifadə edilmişdir (partlama başlanğıcı, ISI -80 ms; partlama ofset, ISI -160 ms) [50].

Nöronal aktivliyin şərti və şərtsiz stimullara dəyişməsi bir Wilcoxon imzalanmış dərəcə testi ilə seçilmiş vaxt pəncərəsi (stimul müddəti ilə bağlı) ilə hər sınaqda stimul başlamazdan əvvəl 10-san nəzarət dövrü ilə müqayisə edilmişdir. 10 və 30 sm pulsuz düşmə hadisələri üçün, vaxt pencereleri sırasıyla 100-230 və 100-340 ms idi; 0.2, 0.5 və 1 saniyə silkələmə hadisələri üçün vaxt siqnalının başlanmasından sonra 100-200, 100-500 və 100-1000 ms idi (bir neçə növü-1 / 2 proqnozlu dopamin nöronları , ~ 10%, eyni zamanda, pulsuz düşmənin başlaması və hadisələri silkələdikdən sonra ilk 100 ms-də kiçik bir aktivasiya göstərdi). Mükafatlandırma üçün, vaxt pəncərəsi, şərtlənmiş siqnanın başlanmasından sonra 50-600 ms idi; kərgəldici kondisioner üçün vaxt pəncərəsi, şərtlənmiş tonun başlanmasından sonra 200-600 ms idi.

Peri-hadisə ustaları (1-20 sınaqdan yuxarıdan aşağıya) və histogramlar NeuroExplorer (Nex Technologies) -də aparılmışdır. Bütün səthlər NeuroExplorer'da bir Gauss filtrindən (filter width = 3 qutuları) istifadə edilmişdir. Siçanlar sərbəst davranarkən (xarici uyarıcı olmadan) və ya evdə yatarkən eyni zamanda qeyd olunan dopamin nöron cütləri arasında qarşılıqlı korrelyasiya edildi. Çarpaz korrelyasiya pik dəyərinin z-hesablanması üçün, çarpaz korrelyasiya histogramları pik dəyərini almaq üçün düzəldilmişdir; Matlabdakı qarışıqlı (təsadüfi) çivilərdən ortalama və standart sapmalar əldə edildi [51]. Sinxronlaşdırılan ədədlərin eyni nörondan çox fərqli dopamin nöronları olduğunu qeyd etmək olar. Sinxronizasiya olunmuş vahidlər eyni neyron tərəfindən qeydə alınmış və ya çirklənmiş olma ehtimalı ilə məhdudlaşdıq (bu baş verdikdə, göstəriləndə ~ 1 ms əvəzinə ~ 100 ms bir anda dul qadında kəskin pik olardı) Şəkil 9).

Məlumatın dəstəklənməsi

Şəkil_S1.tif
  • 1 / 3
  •  
  •  
  •  

figpay

VTA dopamin nöronları sabit olaraq qeyd olunur və yaxşı izolyasiya edilir. (A) 1 (üst panel) və gün 2 (alt panel) günlərində 1 ölçülü əsas komponent təhlili və onun nümayəndəsi dalğaları (tetrode ilə qeyd olunmuş) yaxşı yalıtılmış tip 2 dopamin nöronunun (mavi nöqtələrin) . Spike izolyasiyası Plexon OfflineSorter (Plexon Inc. Dallas, TX) istifadə edərək həyata keçirildi. PC1 və PC2 sırasıyla birinci və ikinci əsas komponentləri təmsil edir. Mavi nöqtələr təcrid olunmuş dopamin neyronu üçün fərdi çırpıntıları təmsil edir; qara nöqtələr digər VTA nöronları üçün fərdi sancaqlar göstərir. (B) Gündüz 2 (yuxarı panel) və gündüz 1 (alt panel) yaxşı izolyasiya edilmiş tip 2 dopamin nöronunun (mavi nöqtələrin) və nümayəndəsinin dalğa forması nümunəsi. (C) 3 (yuxarı panel) və gündüz 1 (alt panel) gündə yaxşı izolyasiya edilmiş tip 2 dopamin nöronunun (mavi nöqtələrin) və nümayəndəsinin dalğa forması nümunəsi.

Şəkil S1.

VTA dopamin nöronları sabit olaraq qeyd olunur və yaxşı izolyasiya edilir. (A) 1 (üst panel) və gün 2 (alt panel) günlərində 1 ölçülü əsas komponent təhlili və onun nümayəndəsi dalğaları (tetrode ilə qeyd olunmuş) yaxşı yalıtılmış tip 2 dopamin nöronunun (mavi nöqtələrin) . Spike izolyasiyası Plexon OfflineSorter (Plexon Inc. Dallas, TX) istifadə edərək həyata keçirildi. PC1 və PC2 sırasıyla birinci və ikinci əsas komponentləri təmsil edir. Mavi nöqtələr təcrid olunmuş dopamin neyronu üçün fərdi çırpıntıları təmsil edir; qara nöqtələr digər VTA nöronları üçün fərdi sancaqlar göstərir. (B) Gündüz 2 (yuxarı panel) və gündüz 1 (alt panel) yaxşı izolyasiya edilmiş tip 2 dopamin nöronunun (mavi nöqtələrin) və nümayəndəsinin dalğa forması nümunəsi. (C) 3 (yuxarı panel) və gündüz 1 (alt panel) gündə yaxşı izolyasiya edilmiş tip 2 dopamin nöronunun (mavi nöqtələrin) və nümayəndəsinin dalğa forması nümunəsi.

doi: 10.1371 / journal.pone.0017047.s001

(TIF)

Şəkil S2.

Sərbəst düşmə və sarsıntı hadisələri zamanı vahidin müvəqqəti itkisi yoxdur. (A) Sərbəst düşmə hadisələri zamanı eyni vaxtda qeydə alınmış dörd VTA dopamin və qeyri-dopamin neyronun cavabları. Eyni tetroddan qeydə alınan vahidlərin əks reaksiyalar göstərə biləcəyinə diqqət yetirin (məsələn, tetrod # 5 ədəd 1 və 2; tetrod # 8 ədəd 1 və 2), qeydin vahidlərin müvəqqəti itkisi olmadan sabit olduğunu göstərir. (B) Sarsıntı hadisələri zamanı eyni dörd VTA neyronunun cavabları. (C) Sərbəst düşmə və silkələnmə hadisəsi iclasında və 1 saat sonra eyni dörd VTA neyronu üçün 1 saat əvvəl nümayəndə dalğa formaları.

doi: 10.1371 / journal.pone.0017047.s002

(TIF)

Şəkil S3.

Sərbəst düşmə və sarsıntıların silkələməsi zamanı heç bir səs-küy / artifakt çirklənməsi. (A) Bir misal üçün, nümunə dopamin nöronun (tip 1) və onun dalğa formasını (1 san.), (1 san.) Və sonra (1 san) azad düşmə və silkələmə hadisələri. Qeyd edək ki, dalğaların sərbəst qalması və silkələnmə hadisəsindən sonra əhəmiyyətli bir dəyişiklik olmadığını nəzərə alsaq, heç bir səs-küy / artefakt çirklənməsi olmamışdır. (B) 3 saniyədə (1 san.) Və sonra (1 san.) Sərbəst endikdən və sarsıntıdan silinən digər bir təxirə salınmış dopamin nöronun (tip 1) və onun dalğa formasını (XNUMX san) cavabları.

doi: 10.1371 / journal.pone.0017047.s003

(TIF)

Minnətdarlıq

Doktor Rhea-Beth Markowitz'e texniki dəstəyi təmin etmək üçün əl yazığımıza və Kun Xie'ye təşəkkür edirik.

Müəllif iştirakları

DVW JZT. Təcrübələri hazırladı və tərtib etdi. Denemeler gerçekleştirildi: DVW. Məlumatları təhlil: DVW JZT. Qəzet yazdı: DVW JZT.

References

  1. 1. Berridge KC, Robinson TE (1998) Dopaminin mükafatdakı rolu nədir: hedonik təsir, mükafatlandırma və ya təşviq zəifliyi? Brain Res Rev 28: 309-369.
  2. 2. Ikemoto S, Panksepp J (1999) Nüvə accumbens dopaminin motivasiya edilmiş davranışdakı rolu: mükafatlandırmaq üçün xüsusi istinad ilə birləşən təfsir. Brain Res Rev 31: 6-41.
  3. Maddə bax
  4. PubMed / NCBI
  5. Google Scholar
  6. Maddə bax
  7. PubMed / NCBI
  8. Google Scholar
  9. Maddə bax
  10. PubMed / NCBI
  11. Google Scholar
  12. Maddə bax
  13. PubMed / NCBI
  14. Google Scholar
  15. Maddə bax
  16. PubMed / NCBI
  17. Google Scholar
  18. Maddə bax
  19. PubMed / NCBI
  20. Google Scholar
  21. Maddə bax
  22. PubMed / NCBI
  23. Google Scholar
  24. Maddə bax
  25. PubMed / NCBI
  26. Google Scholar
  27. Maddə bax
  28. PubMed / NCBI
  29. Google Scholar
  30. Maddə bax
  31. PubMed / NCBI
  32. Google Scholar
  33. Maddə bax
  34. PubMed / NCBI
  35. Google Scholar
  36. Maddə bax
  37. PubMed / NCBI
  38. Google Scholar
  39. Maddə bax
  40. PubMed / NCBI
  41. Google Scholar
  42. Maddə bax
  43. PubMed / NCBI
  44. Google Scholar
  45. Maddə bax
  46. PubMed / NCBI
  47. Google Scholar
  48. Maddə bax
  49. PubMed / NCBI
  50. Google Scholar
  51. Maddə bax
  52. PubMed / NCBI
  53. Google Scholar
  54. Maddə bax
  55. PubMed / NCBI
  56. Google Scholar
  57. Maddə bax
  58. PubMed / NCBI
  59. Google Scholar
  60. Maddə bax
  61. PubMed / NCBI
  62. Google Scholar
  63. Maddə bax
  64. PubMed / NCBI
  65. Google Scholar
  66. Maddə bax
  67. PubMed / NCBI
  68. Google Scholar
  69. Maddə bax
  70. PubMed / NCBI
  71. Google Scholar
  72. Maddə bax
  73. PubMed / NCBI
  74. Google Scholar
  75. Maddə bax
  76. PubMed / NCBI
  77. Google Scholar
  78. Maddə bax
  79. PubMed / NCBI
  80. Google Scholar
  81. Maddə bax
  82. PubMed / NCBI
  83. Google Scholar
  84. Maddə bax
  85. PubMed / NCBI
  86. Google Scholar
  87. Maddə bax
  88. PubMed / NCBI
  89. Google Scholar
  90. Maddə bax
  91. PubMed / NCBI
  92. Google Scholar
  93. Maddə bax
  94. PubMed / NCBI
  95. Google Scholar
  96. Maddə bax
  97. PubMed / NCBI
  98. Google Scholar
  99. Maddə bax
  100. PubMed / NCBI
  101. Google Scholar
  102. Maddə bax
  103. PubMed / NCBI
  104. Google Scholar
  105. Maddə bax
  106. PubMed / NCBI
  107. Google Scholar
  108. Maddə bax
  109. PubMed / NCBI
  110. Google Scholar
  111. Maddə bax
  112. PubMed / NCBI
  113. Google Scholar
  114. Maddə bax
  115. PubMed / NCBI
  116. Google Scholar
  117. Maddə bax
  118. PubMed / NCBI
  119. Google Scholar
  120. Maddə bax
  121. PubMed / NCBI
  122. Google Scholar
  123. Maddə bax
  124. PubMed / NCBI
  125. Google Scholar
  126. Maddə bax
  127. PubMed / NCBI
  128. Google Scholar
  129. Maddə bax
  130. PubMed / NCBI
  131. Google Scholar
  132. Maddə bax
  133. PubMed / NCBI
  134. Google Scholar
  135. Maddə bax
  136. PubMed / NCBI
  137. Google Scholar
  138. Maddə bax
  139. PubMed / NCBI
  140. Google Scholar
  141. Maddə bax
  142. PubMed / NCBI
  143. Google Scholar
  144. Maddə bax
  145. PubMed / NCBI
  146. Google Scholar
  147. Maddə bax
  148. PubMed / NCBI
  149. Google Scholar
  150. Maddə bax
  151. PubMed / NCBI
  152. Google Scholar
  153. 3. Wise RA (2004) Dopamin, öyrənmə və motivasiya. Nat Rev Neurosci 5: 483-494.
  154. 4. Joshua M, Adler A, Bergman H (2009) Dopaminin dinamikası motor davranışında nəzarət edir. Curr Opin Neurobiol 19: 615-620.
  155. 5. Schultz W (2007) Müxtəlif vaxt kurslarında çoxlu dopamin funksiyaları. Annu Rev Neurosci 30: 259-288.
  156. 6. Dropamin hüceyrələri klassik kondisioner zamanı proqnozlaşdırılan hadisələrə cavab verir: mükafat-öyrənmə şəbəkəsində uyğunluq izləri üçün sübutlar. J Neurosci 2005: 25-6235.
  157. 7. Bayer HM, Glimcher PW (2005) Midbrain dopamin nöronları kəmiyyətsel mükafat proqnozu səhv siqnalını kodlar. Neuron 47: 129-141.
  158. 8. Roesch MR, Calu DJ, Schoenbaum G (2007) Dopamin nöronları fərqli gecikmiş və ya ölçülü mükafatlar arasında qərar verən siçovulların daha yaxşı bir variantını kodlar. Nat Neurosci 10: 1615-1624.
  159. 9. Yeşua M, Adler A, Mitelman R, Vaadia E, Bergman H (2008) Midbrain dopaminergik nöronlar və striatal xolinergik internöronlar, ehtimal olunan klassik kondisioner işlərinin müxtəlif dövrlərində mükafat və sürpriz hadisələr arasındakı fərqləri kodlaşdırırlar. J Neurosci 28: 11673-11684.
  160. 10. Di Chiara G, Imperato A (1988) İnsanlar tərəfindən istifadəsi olan dərmanlar sərbəst hərəkət edən siçovulların mesolimbik sistemində sinaptik dopamin konsentrasiyalarını artırır. Proc Natl Acad Sci ABŞ 85: 5274-5278.
  161. 11. Hyman SE, Malenka RC, Nestler EJ (2006) Bağımlılığın nöral mexanizmləri: mükafatla əlaqəli öyrənmə və yaddaşın rolu. Annu Rev Neurosci 29: 565-598.
  162. 12. Everitt BJ, Robbins TW (2005) Narkomaniya üçün möhkəmləndirici sinir sistemləri: hərəkətlərdən vərdişlərə məcbur etməyə qədər. Nat Neurosci 8: 1481-1489.
  163. 13. Roitman MF, Wheeler RA, Wightman RM, Carelli RM (2008) Nüvə accumbensdə real vaxt kimyəvi reaksiyalar təltif və təcavüzkar stimulları fərqləndirir. Nat Neurosci 11: 1376-1377.
  164. 14. Ventura R, Morrone C, Puglisi-Allegra S (2007) Prefrontal / accumbal katekolamin sistemi həm mükafat, həm də qəzəblənmədən qaynaqlanan stimullara motivasiya təhlükəsizliyinə aiddir. Proc Natl Acad Sci ABŞ 104: 5181-5186.
  165. 15. Diana M, Pistis M, Carboni S, Gessa GL, Rossetti ZL (1993) Sıçanlarda etanol çıxarılması sindromu zamanı mesolimbik dopaminerjik nöronal aktivliyin dərin azaldılması: elektrofizyoloji və biokimyəvi sübutlar. Proc Natl Acad Sci ABŞ 90: 7966-7969.
  166. 16. Levita L, Dalley JW, Robbins TW (2002) Nucleus accumbens dopamin və qorxu yenidən öyrənildi; bir baxış və bəzi yeni tapıntılar. Behav Brain Res 137: 115-127.
  167. 17. Pezze MA, Feldon J (2004) Mesolimbic dopaminergik yollar qorxu kondisionerində. Prog Neurobiol 74: 301-320.
  168. 18. Cools R, Lewis SJ, Clark L, Barker RA, Robbins TW (2007) L-DOPA, Parkinson xəstəliyində geri çevrilmə öyrənmə zamanı hüceyrələrin nüvəsindəki fəaliyyətini pozur. Nöropsikofarmakologiya 32: 180-189.
  169. 19. Matsumoto M, Hikosaka O (2009) Dopamin nöronlarının iki növü açıq şəkildə müsbət və mənfi motivasiya siqnallarını çatdırır. Təbiət 459: 837-841.
  170. 20. Lin L, Osan R, Shoham S, Jin W, Zuo W, et al. (2005) Hipokampusda epizodik təcrübələrin real-time nümayişi üçün şəbəkə səviyyəsində kodlama vahidlərinin müəyyən edilməsi. Proc Natl Acad Sci ABŞ 102: 6125-6130.
  171. 21. Miller JD, Farber J, Gatz P, Roffwarg H, Alman DC (1983) Mezentsefalik dopamin və qeyri-dopamin nöronların yuxarı mərhələlərində və siçovulda gedişində fəaliyyəti. Brain Res 273: 133-41.
  172. 22. Kiyatkin EA, Rebec GV (1998) Ventral tegmental sahə neyronlarının heterojenliyi: uyanık, sürünməz siçovulların tək vahid qeyd və iontoforez. Nörobilim 85: 1285-1309.
  173. 23. Lee RS, Steffensen SC, Henriksen SJ (2001) Ventral tegmental bölgənin hərəkəti, hərəkət zamanı, anesteziya və yuxu oyanma dövrü zamanı GABA nöronları. J Neurosci 21: 1757-1766.
  174. 24. Hyland BI, Reynolds JN, Hay J, Perk CG, Miller R (2002) Sərbəst hərəkət edən siçovullarda midbrain dopamin hüceyrələrinin atəş rejimi. Nörobilim 114: 475-492.
  175. 25. Margolis EB, Mitchell JM, Ishikawa J, Hjelmstad GO, Fields HL (2008) Midbrain dopamin nöronları: proyeksiyanın hədəfi potensial potensial müddəti və dopamin D (2) reseptor inhibisyonunu təyin edir. J Neurosci 28: 8908-8913.
  176. 26. Nakahara H, Itoh H, Kawagoe R, Takikawa Y, Hikosaka O (2004) Dopamin nöronları kontekstə bağlı proqnozlaşdırma səhvini təmsil edə bilər. Neuron 41: 269-280.
  177. 27. Depaulis A, Keay KA, Bandler R (1992) Sıçmanın midbrain periaqueduktal boz bozukluğunda müdafiə reaksiyalarının uzunlamasına nöronal təşkilatı. Exp Brain Res 90: 307-318.
  178. 28. Wilson CJ, Callaway CH (2000) əsaslı nigrənin dopamin nöronlarının birləşdirilmiş osilator modeli. J Neurophsiol 83: 3084-3100.
  179. 29. Komendantov AO, Canavier CC (2002) Model midbrain dopamin nöronları arasında elektrik qarışığı: atəş naxışına və sinxronizə təsirləri. J Neurophysiol 87: 1526-1541.
  180. 30. Joshua M, Adler A, Prut Y, Vaadia E, Wickens JR, et al. (2009) Midbrain dopaminergik nöronların sinxronlaşması hadisələri mükafatlandırmaqla artır. Neuron 62: 695-704.
  181. 31. Fields HL, Hjelmstad GO, Margolis EB, Nicola SM (2007) Ventral tegmental sahə neyronları öyrənilən iştah tutumu və müsbət gücləndirilməsi. Annu Rev Neurosci 30: 289-316.
  182. 32. Lammel S, Hetzel A, Häckel O, Jones I, Liss B, et al. (2008) Dual mesocorticolimbic dopamin sistemində mesoprefrontal neyronların unikal xüsusiyyətləri. Neuron 57: 760-773.
  183. 33. Mirenowicz J, Schultz W (1996) Midbrain dopamin neyronlarının arzuolunmaz stimullar deyil, iştahı ilə üstün aktivləşdirilməsi. Təbiət 379: 449-451.
  184. 34. Frank MJ, Surmeier DJ (2009) Nə əhəmiyyətli nigra dopaminergik nöronlar mükafat və cəza arasında fərqlənir? J Mol Cell qaynar 1: 15-16.
  185. 35. Guarraci FA, Kapp BC (1999) Uyğun quşda diferensial pavalovian qorxu kondisionerində ventral tegmental sahənin dopamineq nöronlarının elektrofizyoloji xarakteristikası. Behav Brain Res 99: 169-179.
  186. 36. Brischoux F, Chakraborty S, Brierley DI, Ungless MA (2009) Ventral VTA'ta dopamin nöronların zəhərli stimullar tərəfindən fasik olaraq stimullaşdırılması. Proc Natl Acad Sci ABŞ 106: 4894-4899.
  187. 37. Lisman JE, Grace AA (2005) Hippocampal-VTA döngüsü: məlumatların uzunmüddətli yaddaşa daxil edilməsini nəzarət edir. Neuron 46: 703-713.
  188. 38. Solomon RL, Corbit JD (1974) Rəqabət prosesi nəzəriyyəsi nəzəriyyəsi: I. təsir temporal dinamikası. Psixoloq Rev 81: 119-145.
  189. 39. Seymour B, O'Doherty JP, Koltzenburg M, Wiech K, Frackowiak R, et al. (2005) Rəqibin iştahaaçan-nifrət edən sinir prosesləri ağrı kəsilməsinin proqnozlaşdırıcı öyrənilməsinin əsasını təşkil edir. Nat Neurosci 8: 1234–1240.
  190. 40. Baliki MN, Geha PY, Fields HL, Apkarian AV (2010) Ağrı və analjezi proqnozlaşdırma dəyəri: kronik ağrının mövcudluğunda zəhərli xəbərdarlıq dəyişikliklərinə nüvəli akumbens cavab verir. Neuron 66: 149-160.
  191. 41. Tobler PN, Fiorillo CD, Schultz W (2005) Dopamin nöronlarla mükafat dəyərinin uyğunlaşdırılması kodlaşdırma. Elm 307: 1642-1645.
  192. 42. Matsumoto M, Hikosaka O (2007) Dopamin neyronlarında mənfi ödül siqnallarının mənbəyi kimi yanal xəbərlər. Təbiət 447: 1111-1115.
  193. 43. Ji H, Shepard PD (2007) Yanal xəbərdarlıq stimulyasiyası, GABA (A) reseptor vasitəçiliyi mexanizmi vasitəsilə siçovul orta dopamin nöronlarını inhibə edir. J Neurosci 27: 6923-6930.
  194. 44. JBC, Fields HL, Baxter MG, Saper CB, Holland PC (2009) Midbrain dopamin nöronlarına bir GABAerjik afferent olan rostromedial tegmental nüvə (RMTg), həyəcan verici stimulları kodlayır və motorun reaksiyalarını maneə törədir. Neuron 61: 786-800.
  195. 45. Mezopontin rostromedial tegmental nüvəsi: Tsai və əsasən nigra kompaktanın ventral tegmental sahəsinə layihələndirən yanal nanələnin hədəfləyən bir quruluşu. J.C., Geisler S, Marinelli M, Degarmo BA, Zahm DS (2009) J Comp Neurol 513: 566-596.
  196. 46. Karreman M, Moghaddam B (1996) Prefrontal korteks limbic striatumda dopaminin bazal sərbəstliyini tənzimləyir: ventral tegmental sahənin vasitəçiliyi. J Neurochem 66: 589-598.
  197. 47. Carr DB, Sesack SR (2000) Sıçan prefrontal korteksindən ventral tegmental bölgəyə proqnozlar: Mesoakkum və mesokortikal nöronlarla sinaptik birliklərdə hədəf spesifiklik. J Neurosci 20: 3864-3873.
  198. 48. Berridge KC (2007) Dopaminin mükafatdakı rolu barədə mübahisə. Psixofarmakologiya 191: 391-431.
  199. 49. Lin L, Chen G, Xie K, Zaia KA, Zhang S, və s. (2006) Sərbəst hərəkət edən siçanların beynindəki geniş miqyaslı neyron ansamblı. J Neurosci Yöntemleri 155: 28-38.
  200. 50. Grace AA, Bunney BS (1984) Nigral dopamin nöronlarında atəş nümunəsinin nəzarəti: partlayış. J Neurosci 4: 2877-2890.
  201. 51. Narayanan NS, Laubach M (2009) Nöronal populyasiyalar arasında funksional qarşılıqlı əlaqələri öyrənmək üçün üsullar. Metodlar Mol Biol 489: 135-165.
  202. 52. Paxinos G, Franklin KBJ (2001) Stereotaksik koordinatlarda siçan beyin, ed. 2. London: Akademik Press.