Nat Neurosci. 2018 aug.; 21 (8): 1072-1083. doi: 10.1038 / s41593-018-0191-4. Epub 2018 július 23.
Saunders BT1,2,3, Richard JM4,5,6, Margolis EB7, Janak PH8,9,10.
Absztrakt
A környezeti útmutatások a pavloviai tanulás révén kondicionált ingerekké válnak, amelyek az állatokat a túléléshez szükséges jutalmak (például élelmiszer) megszerzéséhez vezetik. Megvizsgáltuk a középsó agy dopamin idegsejtek alapvető szerepét a prediktív és motivációs tulajdonságok megadásában a jelekre, függetlenül a külső jutalmaktól. Megállapítottuk, hogy a dopamin idegsejtek rövid szakaszos optogenetikus gerjesztése, amikor időleges kapcsolatban állnak diszkrét szenzoros jelekkel, elegendő ahhoz, hogy ezeket a jeleket kondicionált ingerekké váltsa fel, amelyek később mindkettő saját maga által kiváltotta a dopamin neuron aktivitást, és kiváltotta a dákinnal zárolt kondicionált viselkedést. Nevezetesen, a sztriatum különféle régióira vetülő dopamin neuron alpopulációkban nagymértékben szétválasztott funkciókat azonosítottunk, amelyek disszociálható dopamin rendszereket tártak fel az ösztönző érték generálására és a mozgás feltételhez kötött stimulációjára. Eredményeink azt mutatják, hogy a dopamin neuronok Pavlovian kondicionálást működtetik funkcionálisan heterogén, áramkör-specifikus motivációs jelek útján, hogy dákó által vezérelt viselkedést hozzanak létre, alakítsanak ki és alakítsanak ki.
PMID: 30038277
PMCID: PMC6082399
A kutatók azt vizsgálják, hogy a jelzések hogyan befolyásolják viselkedésünket
- Dátum: 2 augusztus, 2018
A dopamin idegsejtek szerepet játszanak-e abban, hogy a környezetünkben található útmutatások értéket szerezzenek? És ha igen, akkor a dopamin neuronok különböző csoportjai különböző funkciókat szolgálnak-e ezen a folyamaton belül?
Ezekre a kérdésekre kívánnak válaszolni a Minnesota Egyetemi Orvosiskola kutatói.
Legutóbbi kutatás, közzétéve a Nature Neuroscience a Minnesotai Egyetem Orvostudományi Karának idegtudósa, Benjamin Saunders, PhD, egy pavlovi kondicionálási modellt használ annak megállapítására, hogy a fény - egy egyszerű jelzés - bekapcsolása közvetlenül a dopaminneuronok aktiválása előtt motiválhatja-e a cselekvést. A klasszikus Pavlov-modell ötvözte a harang csengését és egy ízletes steaket adott egy kutyának, amely idővel a kutyát nyáladzásra késztette, amikor a csengő steakkel vagy anélkül szólt. Ebben a kutatásban azonban nem volt „valódi” jutalom, mint például étel vagy víz, annak érdekében, hogy a kutatók el tudják különíteni a dopamin neuronaktivitás funkcióját.
"Meg akartuk tudni, hogy a dopaminneuronok ténylegesen felelősek-e azért, hogy értéket tulajdonítsanak ezeknek az átmeneti környezeti jeleknek, mint a jelek" - mondta Saunders, aki kutatásainak egy részét posztdoktori munkatársként végezte Patricia Janak, PhD laboratóriumában, a Johns Hopkins Egyetem.
Dopamin neuronok, azok az agyi sejtek, amelyek bekapcsolódnak, amikor jutalmat tapasztalnak. A Parkinson-kórban degenerálódó idegsejtek is.
"Megtudtuk, hogy a dopaminneuronok az egyik módja annak, hogy az agy értelmet adjon a körülöttünk lévő jelzéseknek" - mondta Saunders. "A dopaminneuronok önmagában végzett aktivitása - még étel, drog vagy más veleszületetten jutalmazó anyag hiányában is - értékeket képes átitatni, ezáltal képesek cselekedetek motiválására."
A második alapvető kérdés megválaszolásához a kutatók a dopamin neuronok specifikus szegmenseit célozták meg - azokat, amelyek a jelentős nigrában (SNc) találhatók, és azokat, amelyek a ventrális tegmentális területen (VTA) találhatók. Ezt a két neurontípust történelmileg különböző betegségkutatási területeken tanulmányozták - SNc neuronokat a Parkinson-kórban és VTA neuronokat függőségi vizsgálatokban.
A tudósok megtudták, hogy a kétféle idegsejt aktiválását előrejelző jelek nagyon eltérő válaszokat váltottak ki - az SNc-neuronokat jósoló jelek egyfajta „felkelni és menni” válaszhoz vezettek felpezsdült gyors mozgásban. A VTA idegsejt aktiválását előrejelző jel azonban önmagában is csábítóvá vált, megközelítve a jel helyét, egyfajta „hová menjek?” válasz.
„Eredményeink felfedik a dopamin neuronok párhuzamos motivációs szerepét a jelekre reagálva. Valóságos helyzetben a motiváció mindkét formája kritikus ”- mondta Saunders. "Motiválnia kell a mozgást és a viselkedést, és arra kell ösztönöznie, hogy elmenjen a kívánt és szükséges dolgok konkrét helyére."
Ezek az eredmények fontos megértést nyújtanak a dopamin idegsejtek működéséről, a környezeti jelek által kiváltott motivációkkal kapcsolatban. És ez a munka hozzájárul a visszaesés megértéséhez azok számára, akik küzdenek a függőségekkel.
"Ha egy jel - jel, sikátor, kedvenc sáv - elnyeri ezt az erőteljes motivációs értéket, akkor nehéz lesz ellenállni a visszaesés kiváltóinak" - mondta Saunders. "Tudjuk, hogy a dopamin részt vesz benne, de a jövőbeni tanulmányok alapvető célja annak megértése, hogy a normális, egészséges jelzés által kiváltott motiváció miben különbözik a diszfunkcionális motivációtól, amely függőségben és kapcsolódó betegségekben szenvedő embereknél fordul elő."
Történetforrás
Anyagok által biztosított A Minnesotai Egyetemi Orvostudományi Iskola. Megjegyzés: A tartalom szerkeszthető stílus és hossz esetén.
Folyóiratcikk:
- Benjamin T. Saunders, Jocelyn M. Richard, Elyssa B. Margolis, Patricia H. Janak. A dopamin idegsejtek Pavlovian kondicionált ingereket hoznak létre, áramkörökben meghatározott motivációs tulajdonságokkal. Nature Neuroscience, 2018; 21 (8): 1072 DOI: 10.1038/s41593-018-0191-4
;
