Tanulás és stressz alakítja ki a szerotonin neuronok jutalmi válaszmintáit (2017)

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.

Absztrakt

A jutalom előrejelzésének képessége elősegíti az állatok túlélését. Mind a dopamin neuronok a ventrális tegmentalis területen (VTA), mind a dorzális raphe magban (DRN) található szerotonin neuronok részt vesznek a jutalom feldolgozásában. Bár a dopamin neuronokra gyakorolt ​​tanulási hatásokat széles körben jellemezték, továbbra is nagyrészt ismeretlen, hogy a szerotonin neuronok reakciója hogyan fejlődik a tanulás során. Továbbá, bár a stresszről ismert, hogy erősen befolyásolja a jutalomhoz kapcsolódó viselkedést, nagyon keveset tudunk arról, hogy a stressz hogyan befolyásolja az idegsejt-jutalom válaszokat. A Ca monitorozásával2+ jelek a Pavlovian kondicionálás teljes folyamatában, itt megmutatjuk, hogy a tanulás differenciálisan formálja a szerotonin neuronok és a dopamin neuronok válaszmintáit mindkét nemnél. A szerotonin neuronok fokozatosan lassú felfelé irányuló reakciót alakítanak ki a jutalom-előrejelző cue-ra, és végül reagálnak a jutalomra, míg a dopamin neuronok fokozzák válaszukat a cue-ra, de csökkentik a jutalomra adott válaszukat. Mindkét neuron típus esetében a cue-hoz és a jutalomra adott válaszok a jutalom értékétől függnek, reverzibilisek, ha a jutalmat elhagyják, és gyorsan visszaállítják a jutalom visszaállításával. Azt is megállapítottuk, hogy a fejtámlákat és a félelmetes környezetet érintő stresszorok lényegesen csökkentik mindkét neuron típus válaszreakcióját mind a cue, mind a jutalom tekintetében. Ezek az eredmények rávilágítanak a jutalmi válaszok dinamikus jellegére, alátámasztják azt a hipotézist, hogy a DRN szerotonin neuronok jelzik a nettó haszon fogadásának valószínűségét, és arra utalnak, hogy a stressz gátló hatása a szerotonin neuronok és a dopamin neuronok jutalmi válaszára hozzájárulhat a stresszhez. -indukált anhedonia.

Jelentési nyilatkozat

Mindkét szerotonin neuron a dorzális raphe-ban és a dopamin neuronokban a ventrális tegmentalis területen szorosan részt vesz a jutalom feldolgozásában. Ca hosszú távú rostfotometriája2+ a szabadon viselkedő egerekből származó jelek azt mutatják, hogy a tanulás a dopamin neuronoktól eltérő szerotonin neuronoknál felfelé irányuló aktiválási mintát eredményez, jelezve, hogy ezek a két neuron típus a kiegészítő jutalmak feldolgozásában kiegészítő szerepet töltenek be. Továbbá a stresszkezelés lényegesen csökkentette mind a szerotonin neuronok, mind a dopamin neuronok jutalmi válaszát, ami arra utal, hogy a stressz által kiváltott anhedonia lehetséges élettani alapja lehet.

PMID: 28821671

Doi: 10.1523 / JNEUROSCI.1181-17.2017