Õppimine ja stressi kujundavad serotoniini neuronite (2017) preemiaid.

J Neurosci. 2017 Aug 8. pii: 1181-17. doi: 10.1523 / JNEUROSCI.1181-17.2017.

Weixin Z1,2, Li Y2,3, Feng Q2,3, Luo M4,2,3.

Abstraktne

Võime ennustada tasu soodustab loomade ellujäämist. Tasu töötlemisel osalevad nii dopamiini neuronid ventralises tegmentaalses piirkonnas (VTA) kui ka serotoniini neuronid dorsaalses raphe tuumas (DRN). Kuigi dopamiini neuronite õpiefekte on laialdaselt iseloomustatud, jääb see suuresti teadmata, kuidas serotoniini neuronite vastus õppimise ajal areneb. Lisaks, kuigi on teada, et stress mõjutab tugevalt tasust sõltuvat käitumist, teame väga vähe sellest, kuidas stress moduleerib närvirakkude tasustamise vastuseid. Ca jälgides2+ signaale kogu Pavloviani konditsioneerimise protsessi ajal, näitame siin, et õpetus kujundab erinevalt mõlema soo hiirtel serotoniini neuronite ja dopamiini neuronite reageeringu. Serotoniini neuronid arenevad järk-järgult aeglaselt ülespoole vastuse tasu ennustava kihi suhtes ja jäävad lõpuks tasu suhtes reageerivaks, samas kui dopamiini neuronid suurendavad reageeringut kii'le, kuid vähendavad nende vastust tasule. Mõlema neuroni tüübi puhul sõltuvad kii ja vastuse vastused tasu väärtusest, on tagasipöörduvad, kui tasu jäetakse välja ja need taastatakse kiiresti tasu taastamisega. Samuti leiti, et stressitegurid, sealhulgas peatoed ja hirmuäratav kontekst, vähendavad oluliselt mõlema neuroni tüübi vastusetugevust nii kihis kui ka tasus. Need tulemused näitavad tasu vastuste dünaamilist olemust, toetavad hüpoteesi, et DRN-i serotoniini neuronid annavad teada, et on tõenäoline, et saada neto-kasu, ning näitavad, et stressi pärssiv toime serotoniini neuronite ja dopamiini neuronite tasuvusreaktsioonidele võib kaasa aidata stressile -indutseeritud anhedoonia.

Märkus

Mõlemad serotoniini neuronid dorsaalses raphe ja dopamiini neuronites ventral tegmental piirkonnas on tihedalt seotud tasu töötlemisega. Ca pikaajalise kiudfotomeetria kasutamine2+ vabalt käituvate hiirte signaalid näitavad siin, et õpe tekitab serotoniini neuronites ramp-up aktiveerimismustri, mis erineb dopamiini neuronite omast, näidates nende kahe neuronitüübi komplementaarset rolli tasu töötlemisel. Lisaks vähendas stressiravi oluliselt nii serotoniini neuronite kui ka dopamiini neuronite tasuvusvastusi, mis viitab võimaliku füsioloogilisele alusele stressist tingitud anhedooniale.

PMID: 28821671

DOI: 10.1523 / JNEUROSCI.1181-17.2017