도파민은 멀리있는 목표를 추구하도록 동기 부여 된 뇌를 유지합니다.
리사 프랑치 (Lisa Franchi), 8 월 07, 2013
미시간 공과 대학 (Michigan Institute of Technology)의 연구원은 신경 전달 물질 인 도파민이 뇌가 장기 목표에 집중하도록 돕는 데 중요한 역할을한다는 것을 발견했다. 이들 연구 결과는 도파민 신호 전달 장애가있는 파킨슨 병 환자들이 왜 장기적인 업무를 완수하는 데 필요한 동기를 유지하는 데 문제가 있는지 설명하는 데 도움이 될 수 있습니다.
과거의 연구들은 도파민과 보상을 연결시켜 동물들이 예상치 못한 보상을받을 때 도파민 뉴런들이 활동의 파열을 일으킨다는 것을 암시합니다. 이러한 발견은 동물이 보상이나 보상을받을 수있는 행동을 배우는 과정 인 강화 학습에 중요합니다. 그러나 대부분의 연구에서 보상은 거의 즉시 주어집니다. 그러나 이것은 실생활에서, 특히 인간에서 일어나는 것이 아닙니다. 대부분의 경우, 사람들은 열심히 일하고 보상을 받기 위해 일정 기간을 기다려야합니다 (예를 들어 직원들은 급여를 받기 전에 수주 동안 기다려야합니다).
장기 목표의 두뇌
Ann Graybiel 교수가 이끄는 MIT 팀은 보상이나 만족이 지연 될 때 도파민 시스템의 변화를 연구하기로 결정했다. 그들의 연구를 위해 연구원은 연구실 마우스를 교육하여 미로를 탐색하여 보상에 도달했습니다. 각 시험 기간 동안 피실험자는 초콜릿 우유 보상을 찾기 위해 왼쪽이나 오른쪽으로 이동하도록 안내하는 소리를 들었습니다.
Graybiel과 동료 연구원들은 강화 학습에 관여하는 뇌의 일부인 선조체에서 도파민이 얼마나 많이 방출되었는지를 측정하기를 원했습니다. 이를 위해 워싱턴 대학 (University of Washington)의 폴 필립스 (Paul Phillips)와 협력하여 고속 스캔 순환 전압 법 (FSCV)이라는 기술을 개발했습니다. 이 장치는 전기 화학적 지문을 기반으로 도파민 농도를 지속적으로 측정하기 위해 작고 이식 된 탄소 섬유 전극을 사용합니다.
이 연구의 공동 저자이자 현재 Northwestern University의 신경 생물학과의 박사후 연구원 인 Graybiel의 전 학생 인 Mark Howe는 FSCV 방법을 사용하여 최대 XNUMX 개 사이트에서 방출되는 도파민의 양을 측정 할 수 있다고 말했습니다. 동물이 미로를 통과하면서 동시에 뇌에서. "각 프로브는 아주 작은 양의 뇌 조직 내에서 세포 외 도파민의 농도를 측정하며 아마도 수천 개의 신경 말단의 활동을 반영 할 것입니다." 그는 말했다.
연구원은 재판에서 서로 다른 시간에 도파민의 맥박이 나타날 것으로 예상했으나, 쥐가 자신의 목표에 가까워 질수록 꾸준히 증가한다는 것을보고 놀랐다. 그리고 행동의 변화에도 불구하고 도파민 신호는 동일하게 유지되었습니다. 게다가 이전 연구에서 제시 한 보상을받을 확률에 의존하지 않았습니다.
"대신에 도파민 신호는 쥐가 목표에서 얼마나 멀리 떨어져 있는지를 반영하는 것 같습니다."라고 Graybiel 교수는 설명했습니다. "가까울수록 신호가 더 강해집니다."
그들은 또한 신호의 크기가 예상 보상의 크기와 관련이 있음을 발견했습니다. 쥐가 더 많은 양의 초콜릿 우유를 예상하도록 훈련 받았을 때, 도파민 신호는 더욱 가파르게 상승하여 최종 농도가 높아졌습니다.
인간에게도 똑같은 일을한다.
“우리 뇌에서 비슷한 일이 일어나지 않으면 충격을받을 것입니다.” Graybiel이 말했다. 예를 들어 뇌의 도파민 신호가 손상된 파킨슨 병의 경우 환자는 긴 작업을 완료하려는 동기를 유지하는 데 어려움을 겪습니다. 선임 연구원은 아마도이 사람들이 천천히 상승하는 도파민 신호를 생성 할 수 없기 때문일 것이라고 제안합니다.
그들의 일은 저널에 실렸다. 자연.
이 기사의 출처 :
striatum 신호에서의 도파민 신호의 근접성과 먼 보상의 가치
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