Nat Neurosci. 2018 Aug; 21 (8): 1072-1083. doi: 10.1038 / s41593-018-0191-4. Epub 2018 Jul 23.
Saunders BT1,2,3, Richard JM4,5,6, Margolis EB7, Janak PH8,9,10.
Abstraktne
Pavlovia keele õppe kaudu muutuvad keskkonnaalased vihjed konditsioneeritud stiimuliteks, mis juhivad loomade ellujäämiseks vajalike hüvede (näiteks toidu) omandamist. Testisime keskjoonte dopamiini neuronite põhirolli ennustavate ja motiveerivate omaduste andmisel vihjele, sõltumata välistest hüvedest. Leidsime, et dopamiini neuronite lühike faasiline optogeneetiline erutus, kui seda esitati ajalises seoses diskreetsete sensoorsete märkidega, oli piisav, et neid vihjeid esile kutsuda konditsioneeritud stiimulitena, mis mõlemad tekitasid dopamiini neuronite aktiivsuse oma ja esile kutsutud konditsioneeritud käitumisega. Eriti me tuvastasime dopamiini neuronite alampopulatsioonide jaoks äärmiselt parcelleeritud funktsioone, mis ulatuvad striatumi erinevatesse piirkondadesse, paljastades dissotsieeruvad dopamiini süsteemid stimuleeriva väärtuse ja konditsioneeritud liikumise elavdamiseks. Meie tulemused näitavad, et dopamiini neuronid korraldavad Pavloviuse konditsioneerimise funktsionaalselt heterogeensete, ahelaspetsiifiliste motivatsioonisignaalide abil, et luua, väravata ja kujundada kiidekontrollitud käitumist.
PMID: 30038277
PMCID: PMC6082399
Teadlased uurivad, kuidas näpunäited meie käitumist juhivad
- Kuupäev: august 2, 2018
Kas dopamiini neuronitel on roll, mis põhjustab vihjeid meie keskkonnas väärtuse saamiseks? Ja kui jah, siis kas dopamiini neuronite erinevad rühmad täidavad selles protsessis erinevaid funktsioone?
Need on küsimused, mida teadlased Minnesota ülikooli meditsiinikoolis soovivad vastata.
Hiljutised uuringud on avaldatud Nature Neuroscience Minnesota ülikooli meditsiinikooli neuroteadlane Benjamin Saunders, PhD, kasutab Pavlovi konditsioneerimudelit, et näha, kas valguse - lihtsa märguande - sisselülitamine vahetult enne dopamiini neuronite aktiveerimist võib tegevust motiveerida. Klassikaline Pavlovi mudel ühendas kellahelinat maitsva praadi pakkumisega koerale, mis aja jooksul tingis koera lohisemise, kui kell heliseb praadiga või ilma. Selles uuringus ei olnud aga “tõelist” tasu nagu toit või vesi, et võimaldada teadlastel isoleerida dopamiini neuronite aktiivsus.
"Tahtsime teada, kas dopamiini neuronid on otseselt vastutavad nende mööduvate keskkonnamärgendite, nagu märkide, väärtuse määramise eest," ütles Saunders, kes viis oma uurimistöö järeldoktorina Patricia Janaki laboris Johnsoni juures. Hopkinsi ülikool.
Dopamiini neuronid, need aju rakud, mis lülituvad sisse tasu saamisel. Need on ka neuronid, mis degenereeruvad Parkinsoni tõve korral.
"Saime teada, et dopamiini neuronid on üks viis, kuidas meie aju annab tähenduse meie ümber," ütles Saunders. "Ainuüksi dopamiini neuronite aktiivsus - isegi toidu, ravimite või muude loomupäraselt tasuvate ainete puudumisel - võib väärtuslikke vihjeid levitada, andes neile võime tegevust motiveerida."
Teisele põhiküsimusele vastamiseks sihtisid teadlased dopamiini neuronite spetsiifilisi segmente - olulises nigras (SNc) ja ventraalses tegmentaalses piirkonnas (VTA) asuvaid segmente. Neid kahte tüüpi neuroneid on ajalooliselt uuritud erinevates haiguste uurimisvaldkondades - SNc neuronid Parkinsoni tõves ja VTA neuronid sõltuvusuuringutes.
Teadlased said teada, et kahte tüüpi neuronite aktivatsiooni ennustavad vihjed põhjustasid väga erinevaid vastuseid - SNc neuroneid ennustavad viisid ergutava kiire liikumisega omamoodi "tõuse ja mine" -reaktsioonini. VTA neuronite aktiveerimist ennustav vihje muutus aga iseenesest ahvatlevaks, juhtides lähenemist märguande asukohale, omamoodi “kuhu ma lähen?” vastus.
"Meie tulemused näitavad dopamiini neuronite paralleelseid motivatsioonirolle vastuseks vihjetele. Reaalses olukorras on mõlemad motivatsioonivormid kriitilised, ”ütles Saunders. "Teil peab olema motivatsioon liikumiseks ja käitumiseks ning peate olema motiveeritud minema soovitud ja vajalike asjade konkreetsesse asukohta."
Need tulemused annavad olulise arusaama dopamiini neuronite funktsioonist, mis on seotud keskkonnamõjude poolt käivitatud motivatsioonidega. Ja see töö aitab kaasa narkomaaniaga võitlevate inimeste ägenemise mõistmisele.
"Kui vihje - märk, allee, lemmikriba - omandab selle võimsa motivatsiooniväärtuse, on neil raske tagasilanguse käivitajatele vastu seista," ütles Saunders. "Me teame, et dopamiin on sellega seotud, kuid tulevaste uuringute põhieesmärk on mõista, kuidas normaalne, tervislik vihje poolt käivitatud motivatsioon erineb düsfunktsionaalsest motivatsioonist, mis esineb sõltuvuse ja sellega seotud haigustega inimestel."
Lugu allikas
materjalid poolt Minnesota ülikooli meditsiinikool. Märkus: sisu võib muuta stiili ja pikkuse järgi.
Ajakirja viide:
- Benjamin T. Saunders, Jocelyn M. Richard, Elyssa B. Margolis, Patricia H. Janak. Dopamiini neuronid loovad Pavlovia konditsioneeritud stiimulid, millel on ahelaga määratletud motivatsioonilised omadused. Nature Neuroscience, 2018; 21 (8): 1072 DOI: 10.1038/s41593-018-0191-4
;