Orbitofrontal Cortex Decision making an Drug Sucht (2006)

Géi op:

mythologesch

Aféierung

Eis Fäegkeet, Erwaardungen ze bilden iwwert d'Wënschbarkeet oder Wäert vun onentstännegen Evenementer e groussen Deel vun eiser Emotioun a Verhalen. Tatsächlech sinn zwee grouss Fonctiounen entscheedend duerch déi Form vu sougenannten Erwaardungen ënnerleien. Op der enger Säit hunn d'Erwaardungen eis direkt Verhalensregeleg gefeelt, wat eis zielt fir Ziler ze maachen a potenziell Schued ze vermeiden. Déi aner kënnen d'Erwaardunge mat tatsächlechen Ergebnisser vergläichen, fir de Léiermethoden ze erliichteren, sou datt de künftege Verhalen méi adaptiv ginn. Déi zwee vun dëse Funktiounen erfuerderlech datt d'Informatioun iwwer d'Erwaardungsergebnisse am Gedäisch behaapten sou datt et verdeelt a mat Informatiounen iwwer interne a aktuelle Ziler integréiert kënne ginn. En esou en integrativen Prozess generéiert e Signal dat mer als Resultat Erwaardung bezeechnen, e Begrëff, dee laang vun den Theoretiker léiert, fir eng intern Vertriedung vun de Konsequenzen ze verweisen, déi wahrscheinlech eng spezifesch Act folgen [1]. D'Stéierungen vun sou engem Signal wäerte erwaart ginn, eng Hellewull vu Schwieregkeeten ze maachen, an der Fäegkeet souwuel adaptive Décisiounen ze huelen an aus negativ Konsequenzen vun Décisiounen ze léieren. An dëser Evaluatioun beschreift éischt d'jéngste Beweiser datt den Orbitofrontal Cortis (OFC) eng entscheedend Roll bei der Generatioun an der Verwäertung vun den Erwaardunge vun der Erwaardung spillt. Duerno schwätze mir elo iwwert déi jéngere Beweiser datt déi schlecht adaptéiert Décisiounen, déi d'Drogenubidder kennzeichnen, reflektéieren, zum Deel, eng Verwierkung vun deem Signal als Resultat vun drug-induced Verännerungen am OFC an am Gehirmbereecher.

Neural Aktivitéit am OFC an OFC-abhängig Verhalen spille eng entscheedend Roll vun der OFC an der Generatioun vu Resultate vun Erwaardungen

D'Kapazitéit fir d'Informatioun ze erhalen, sou datt et manipuléiert gëtt, mat enger anerer Informatioun integréiert a benotzt fir de Verhalen ze manipuléieren, ass geschätzt wéi Aarbechts-, Scratchpad oder Représentéierungsspeicher. Et hängt haaptsächlech vun der Virdeeler vum Préfrontal [2]. Am OFG ass de OFC duerch seng Verbindungen mat limbesche Gebidder eenzegaarteg opgestallt, fir associativ Informatioune fir d'Resultater oder Konsequenzen ze kréien fir Zougang representativ Gedächtnis ze kréien (Box 1). An enger wuessender Unzuel vu Studien weist, datt e neuresch Korrelat vum erwuessene Wäert vun den Resultater ass anscheinend an der OFC generéiert ginn. Zum Beispill, männlech Neuroimaging-Studien weisen datt de Blutzockel ufänkt am OFC während Erwaardung vun erwuessene Resultater an och wann de Wäert vun enger erwuessent Erklärung geännert gëtt oder net geliwwert [3-6]. Dës Aktivatioun schéngt dem Virdeel vun dëse Saachen ze reflektéieren a gëtt observéiert wann dës Informatioun benotzt gëtt fir Entscheedungen ze manéieren [7]. Dës Resultater behaapten, datt Neuronen an der Ofdeelung Aktivitéit erhéije wann esou Informatiounen veraarbecht ginn. Dofir wäert d'neurologesch Aktivitéit am Ofdeel déi virgeschloen Belounter oder Strofe virhëlt, déi normalerweis d'Incentive Wäerter vun dësen Resultater reflektéieren [8-11]. Zum Beispill, wann d'Akeef mat visuell Virbereedungen mat differenzéiertem Präventiv präsent sinn, sinn Neuronen am OFC-Feier selektiv a wéi d'erwuessene Resultat d'Prioritéit oder net-préift Belounung an dësem Prozessblock ass [10]. Iwwregens, Roesch an Olson [11] hunn viru kuerzem bewise datt de Feeler am OFC méi aner spezifesch Metriken vum Resultat ass. Zum Beispill hunn Neuronen fir e Belohnung onofhängeg vun der erwuesseger Gréisst abezunn fir d'Erwaardung ze erreechen an d'méiglecht negativ Konsequenzen, déi mat engem onbestëmmten Verhalen ass [11,12].

Box 1. D'Anatomie vum Orbitofrontal Circuit an Ratten an Primaten

Rose a Woolsey [53] proposéiert datt de prefrontalen Kortex duerch d'Projektioun vum mediodoreschen Thalamus (MD) definéiert anstatt mat "stratiographescher Analogie" [54]. Dës Definitioun louch eng Fondatioun op där d'Préfrontal Homologen iwwer Arten ze definéieren. Allerdéngs ass et déi funktionell an anatomesch Ähnlechkeet déi definéiert homologen Gebidder definéieren (Figure I vun dësem Kader).

An der Rass kann de MD op dräi Segmente gedeelt ginn [55,56]. Projections vum medialen a zentrale Segment vun der MD definéieren eng Regioun déi d'Orbitalgebitt an d'Ventral a dorsal agranular Insularkortikale [55-58]. Dës Regiounen vum MD an der Ratte kréien direkten Afferen vun der Amygdal, der medialen Temporärlobe, vum ventralen pallidum a vum ventralen Tegmentalgebitt, an si kréien hir olfaktoresch Input vu der piriformer Cortex [55,56,59]. Dëst Muster vun der Konnektivitéit ass ähnlech wéi déi vun der mëttlerklass, magnocellulär Divisioun vum Primat MD, déi d'Orbitalpréfrontal Deelung an Primaten definéiert [60-62]. Dofir ass eng definéiert Regioun an der Ëmlafbunn vun der Rietspréfrontal Kortex wahrscheinlech d'Input vum Thalamus ze kréien deen ganz ähnlech ass wéi dee Primitivspiral-Prefrontal-Cortex. Op Basis vun dësem Muster vun der Input ginn d'Projektionsfelder vum medialen an zentrale MD an den Orbital- a agranularen Inselbereedungen vun der Rietspréfrontal Cortex als homologe fir de Primitären Orbitofrontal Regioun proposéiert [55,57,63-65]. Dës Gebidder an Nagern bilden den dorsalen a ventral agranularen Inselroma, an déi lateral a ventrolateral Orbitalregiounen. Dës Konzeptioun vun der Rass-Orbitofrontal-Cortex (OFC) beinhalt net den medialen oder ventromediagen Orbital-Kortex, dee laanscht d'Medialmauer vun der Hemisphär läit. Dës Regioun huet Muster u Konnektivitéit mat der MD an aner Gebidder, déi méi ähnlech wéi aner Regiounen op der medialer Mauer sinn.

Aner wichteg Verbindungen markéieren d'Ähnlechkeet tëscht der RAT OFC an dem Primat OFC. Vläicht bemierkbar sinn d'Récksprooch mat der basolateral Komplex vun der Amygdala (ABL), eng Regioun déi an affektive oder motivational Aspekter vum Léierpersonal involvéiert ass [66-74]. A Primitiv sinn dës Verbindungen opgeruff fir spezifesch Ähnlechkeet am Verhalensnormalitéit z'erklären, déi aus Schied drun op d'OFC oder den ABL [14,17,75-77]. Reciprocal Verbindungen tëscht basolateral Ammdala an Gebidder innerhalb der Rass OFC, besonnesch de agranularen Inselrinde [58,78-80], virschloen datt Interaktiounen tëschent dësen Strukturen ähnlech wichteg sinn wéi d'Verhalensregelungen vun de Ratten. Zousätzlech ass de OFC an zwou Ratten an Primaten eng staark efferent Projektioun op den Nukleus accumbens, iwwerlappend mat Innervatioun vu limbesche Strukturen wéi d'ABL a Subiculum [81-84]. Déi spezifesch Schaltungsrhythmus fir d'OFC, limbesch Strukturen a Nukleus accumbens präsentéiert eng opfälleg parallele iwwer Arten déi proposéiert méigleche Ähnlechkeeten an funktionell Interaktiounen tëscht dëse grousse Komponenten vum Forbrain [81,84,85].

Figure I

Anatomesch Relatiounen vum OFC (blo) an Ratten an Affen. Opgrond vun hirem Muster vun der Konnektivitéit mat dem mediodoreschen Thalamus (MD, gréngen), Amygdala (Orang) a Striatum (Rosa), ass d'Orbital- a agranulesch Insulargebidder an der Rietspréfrontal Cortex homolog zum Primat OFC. Déi béid Zäite kréien vun der OFC kräfteg Input vu Sense cortisate an assoziative Informatioun aus der Amygdala a geleet Ausgänge vum Motorsystem duerch d'Striatum. All Këscht illustréiert eng representativ Koronal Sektioun. Zousätzlech Ofkierzungen: AId, dorsal agranular Insula; AIv, ventral agranular Insula; c, zentral CD, Kéiskraaft; LO, lateral orbital; m, medial; NAc, de Kärel accumbens core; rABL, rostral basolateral amygdala; VO, ventraler Orbital, ënnert anerem ventrolateral a ventramedial Orbitalregiounen; VP, ventral Pallidum.

Dës antizipative Aktivitéit schéngt e gemeinsame Feature vu Feieraktivitéit am OFC iwwer vill Aufgaben ze ginn, an denen Ereegelen an der Rei sinn an esou virsiichteg ass,Box 2). Wichteg ass awer datt déi selektiv Äntwerten am Fong keng Signalzoustänn beobachtet ginn an si ginn als Déieren erliewt, datt dës speziell Resultater e spezifesche Resultat virstellen. An anere Wierder, dës selektiv Aktivitéit vertrëtt d'Erwaardung vun engem Déier, op Basis vun der Erfahrung, vu wahrscheinleche Resultater. Dës Fonktioune sinn illustréiert Figure 1, déi d'Populatiounreaktioun vu OFC Neuronen weist an de Ratschléi, wéi se léieren an ëmgekënnegt Roman Geruchsdiskussiounsproblemer [8,9,13]. An dëser einfacher Aufgab muss d'Ratte léieren datt een eenzegen Geroch d'Belounung an engem noemnoege Flëss gutt Préjudice, an deen anere Geroch predizéiert d'Strof. Fréier am Léierpersonal reagéiert Neuronen am OFC op ee, awer net op deen aneren Resultat. Zur selwechter Zäit fänken d'Neuronen och an d'Viruerung vun hiren Virschléi op. Virun enger Rei vun Studien hunn d'15-20% vun den Neuronen am OFC esou eng Aktivitéit an dëser Aufgab entwéckelt, fir an d'Viruerung vu Saccharose oder Chinin Présentatioun ze bréngen [8,9,13]. D'Aktivitéit an dëser neurologescher Bevëlkerung reflektéiert de Wäert vun den erwuessene Resultater, déi an deem wat mir hei als representativ Erënnerung definéiert hunn.

Box 2. Orbitofrontal Aktivitéit léisst e laangem Signal vun de Wäert vun onentstännegen Evenementer

De Orbitofrontal-Cortex (OFC) ass gutt positionéiert fir Asazart Informatiounen ze benotzen fir ze virauszesoen an dann de Wäert vun de künfteg Evenementer ze signaliséieren. Obwuel den Haapttext vun dëser Evaluatioun konzentréiert ass op Aktivitéit während Verzögerungsperioden u Bord ze belount, fir dëst Signal ze isoléieren, ass déi logesch Ausdehnung vun dësem Argument datt déi Aktivitéit am OFC dës Signal encodéiert ass während der Leeschtung vun enger Aufgab. De OFC stellt also e laangen Kommentar iwwert den relativen Wäert vum aktuellen Zoustand a vun méiglecher Moossnamen ënner Berücksichtegen.

Dës Roll ass evident an der Ofschossaktivitéit vun OFC Neuronen bei der Probenentzündung vu Stécker, déi vu Belounung oder Bestrofe virgoen [86-88]. Zum Beispill, bei Ratten, déi geschafft hunn eng Achterdekoratioun Diskriminéierung Task ze maachen, wou vier Véiert Gerood ass belount waren an 4 Geräucher waren net belount, waren OFC Neuronen méi staark beaflosst vun der assoziativ Bedeitung vun den Gerochsënnungen wéi vum aktueller Geroch Identitéit [87]. Wann d'Gerochsidentitéit irrelevant gemaach gëtt, ignoréiert OFC Neurons dës sensoristesch Feature vum Cue. Dëst gouf vun Ramus a Eichenbaum bewisen [89], déi Ratten op enger Aacht-Geroch duerchgedeelt hunn, onverännert Verspéidung net mat enger Iwwerpréifung, an där d'Beliichtung déi mat der Beloun ass ass net d'Gerochsidentitéit, mee d'"Match" oder "net mat engem Match" Verglach tëscht dem Cue op déi aktuell a viru Geriicht. Si hu festgestallt, datt 64% vun den rezenten Neuronen dësen match-non-match-Vergleich diskriminéiert huet, während nëmmen 16% selektiv op ee vun den Gerüchte gerëselt gouf.

Obschonn eng cue-selektive Bombardement als associativ Kodéierung interpretéiert gouf, proposéiere mir datt dës neuronale Aktivitéit tatsächlech d'aktuell Evaluatioun vu potenziellen Resultater vum Déier ze representéieren. Awer déi selektiv Zänn vu dësen Neuronen reflektéiert net nëmmen d'Tatsaach, datt eng spezifesch Auswierkunge zu engem gewësse Resultat an der Vergaangenheet zuverlässeg ass, mee iwwerzeegt datt d'Urteel vum Déier déi aktuell Constanz reflektéiert, déi an där Associativinform handelt zu deem Resultat an der Zukunft. Dëst Urteel gëtt als Wäert vun deem spezifesche Resultat relativ zu internen Ziler oder Wënsch vertruede ginn, an déi Erwaardunge sinn ëmmer aktualiséiert. Dofir weist d'Ofgrenzung am OFC den essentielle Wäert vum nächste Succès reflektéiert, deen duerch eng speziell Äntwert generéiert gëtt, ob dësen Zoustand en primär Verstärker oder einfach ee Schrëtt an dee leschten Ziel ass. De Korruptiounsaachen an der OFC differenzéiert verschidde Iwwerreschter ënnerschiddlech Evenementer, déi souguer aus der aktueller Belount kënnt ausgedeelt ginn, wann se d'Informatioun iwwer déi Wahrscheinlechkeet vun der zukënfteg Belohnung liwweren (Bild I vun dësem Këscht). Zum Beispill, am Geroch-Diskriminatiouns-Training, OFC Neuronen a Feeler am Viraus un der Nase-Kockel, déi d'Gerochprobleem virgeet. D'Reaktioun vun dësen Neuronen ënnerscheet sech un der Sequenz vun de rezenten Versuch [87,90] oder d 'Plaz [91] gëtt eng héich Probabilitéit vu Beloun virgespillt.

Figure I

Neural Aktivitéit am OFC am Virausbezuelung vun Testproblemer. Neuronen an der RAT OFC goufen während der Performance vun enger Aacht Geroch, Go-NoGo Geroch-Diskriminéierung Task opgezielt. D'Aktivitéit an véier verschidden orbitofrontal Neuronen gëtt gewisen, synchroniséiert op véier verschidden Tackelevenien (a-d). Aktivitéit gëtt am Rasterformat am Top an als Peri-Event-Histogramm am Bottom vun all Panel; D'Etikett iwwer all Figur weisen de Synchroniséierungsereigniss an all Ereignisse vir, déi viru oder no hell lassgaang sinn (LT-ON), Gerochspaken (OD-POK), Gerochseinsatz (OD-ON), Waasserpocken (WAT-POK) oder Waasserverschwendung (WAT-DEL). Zueler bezeechent d'Nummer vun Prozesser (n) an Zuel vu Spikes pro Sekonn. Déi véier Neuronen hunn all Joeren an engem Verband mat engem aneren Event gebrannt an d'Feierdeeg an all Neuron erhéicht d'Viraussetzung vun dësem Evenement. Adaptéiert, mat der Erlaabnes, vun [87].

 

Figure 1

Signaling vu Resultater Erwaardungen an der Orbitofrontal Cortax. Schwaarz Bars weisen d'Äntwert op Verspriechen, déi d'Virdeeler vun den Neuronen an der Postkritärphase involvéieren. Wäiss Barren weisen d'Äntwert op déi net-préift Resultat. Aktivitéit synchroniséiert ...

No Léierpersonal kommen dës Neuronen duerch d'Signaler ze aktivéieren déi hir Virdeeler virdeelen, doduerch datt d'erwuessene Resultat och schonn e Beweis bezeechent gëtt. Dëst ass evident an der Bevëlkerung Äntwert Figure 1, déi méi héiger Aktivitéit exécutéiert, no Léierpensioun, op d'Reaktioun op den Gerochsduerchschnëtt, deen de Virdeel vun der neuronaler Bevëlkerung verstanen huet. Dës Signaler hunn en Dier erlaabt d'Erwaardungen vu wahrscheinleche Resultater ze benotzen fir Responsoë fir d'Zeilen ze leeden an d'Léierméiglechkeet ze erliichteren wann d'Erwaardunge verletzt ginn.

De Begrëff, datt de OFC guidéiert Verhalen andeems si d'Erwaardungen erwaart ginn ass konsequent mat de Resultater vun OFC Schued um Verhalen. Dës Effekter si normalerweis evident wann d'korrekt Äntwert net mat einfachen Associatiounen ausgewielt gëtt, awer erfëllt d'Erwaardunge fir an der Zäit ze integréieren oder alternativ Äntwerten ze vergläichen. Zum Beispill kënnen d'Mënschen mat Schied un der OFC net féieren, Verhalensgemeng iwwer d'Konsequenzen vun hiren Aktiounen an der Iowa Gambling Task [14]. An dëser Aufgab misst de Sujet aus Karten mat Kaarten mat variéiertem Belohnung a Sanktiounen déi op de Kaarten vertruede sinn. Fir profitabel Choixen ze maachen, mussen d'Suen integréiere kënnen de Wäert vun dësen vervollstännegen Belohnungen a Sanktiounen am Laaf vun der Zäit. Individuell mat OFC Schued zuerst Päckel auswielt, déi méi héije Prämien zielen, wat beweist datt se einfachen Associatiounen fir direktem Verhalensmêmber unzehuelen. Allerdéngs feelt se hir Äntwerten net ze änneren ze weisen heiansdo grouss Sanktiounen an deenen Decks. D'Integrieren vu Informatioun iwwer déi heiansdo, probabilistesch Sanktiounen wäerten erlaben duerch d'Fähigkeit, Informatiounen iwwer den Wäert vun den erwuessene Resultater am representativen Gedächtnis ënnerhalen ze kréien, sou datt d'Verletzungen vun der Erwaardung (gelegentlech Sanktiounen) erkannt ginn. Dëst Defizit ass analog zu de Verännerungsdefiziter, déi an de Ratten, der Affen a Mënschen nach Schued dem OFC bewisen [15-21].

Dëst Kapazitéit fir Informatioun iwwer d'Erwaardungsergebnisse am repräsentative Gedächtnis ze halen gouf och an enger neier Studie erprobt, wou d'Sujete vun de Choixen tëscht zwee Stimulatiounen gemaach hunn, déi d'Strof oder d'Belaaschtung mat variabelen Niveauen vun Wahrscheinlechkeet verdéngen [22]. An engem Deel vun dëser Etude ginn Themen iwwer Feedback iwwert den Wäert vum Resultat, deen se net ausgewielt hunn, gegeben. Normale Sujeten konnten dës Feedback benotzen fir hir Emotiounen iwwer hir Entscheedung ze moduléieren an ze léieren fir méi bescht Choixen bei zukünftegen Testen ze maachen. Zum Beispill, eng kleng Belounung huet si glécklech, wann si wosst datt si e grousse Feele verhënnert hunn. Leit mat OFC Schued hunn normal emotional Schwieregkeete fir d'Belounter a bestrooft Bestréit gewisen; Allerdéngs huet d'Réckkopplung iwwert den net ausgewielten Resultat keen Effekt op hir Emotiounen oder op hir spéider Veraarbechtung. Dat ass, si waren glécklech, wann se eng Beloun kritt hunn, awer si waren net glécklech, ob se informéiert gi waren, datt se och eng grouss Strof kruten. Dës Behënnerung ass konsequent mat enger Rôle fir de OFC bei der Asazhaleinformatioun an dem representativen Mémoire ze vergläichen fir verschidde Resultater vun Erwaardungen ze vergläichen. Ouni dëst Signal kënnen d'Leit net de relativen Wäert vun den ausgewielten an net ausgewielte Resultater vergleichen a versécheren dofir dës vergleichende Informatioun benotzen fir emotional Reaktiounen ze moduléieren an erliewt ze léieren.

Obschonn dës Beispiller manifestéieren, gëtt eng méi direkte Demonstratioun vun der entscheedender Roll vun der OFC bei der Erzéihung vun Erwaardunge fir Entscheedungen ze manéieren. Dës Aufgaben beméien d'Kontroll vu Verhalen duerch eng intern Vertriedung vum Wäert vun enger erwuessent Erklärung. Zum Beispill, an enger Pavlovian Versioun vun dëser Prozedur (Figure 2), Ratten ginn zuerst geschat, fir e liicht Liicht mat Iessen ze verbannen. Nodeem sämtlech bedingte Conditioune am Respekt behandelt ginn ass, gëtt de Wäert vum Liewensmëttel reduzéiert andeems se et mat Krankheet gepackt huet. Duerno gëtt an der Sonde-Test de Liichtkanner nees an enger net belohnter Aussterneendung presentéiert. Déieren, déi Liewensmëttelkranke Paiements kritt hunn, reagéiert manner op d'Liichtwierk wéi déi net-devalued Kontrollen. Wichteg ass dës Reduktioun beim Ofleenung aus dem Ufank vun der Sitzung kloer ze gesinn an ass op déi normale Verloschter vun der Ënnerhalung vum Resultat vum Aussterkillung während der Sitzung iwwerlagert. Dës ursprünglech Reduktioun am Respekt muss d'Verwäertung vun enger interner Vertriedung vum aktuellen Wäert vun der Liewensmëttel a Kombinatioun mat der ursprénglecher Light-Food-Association reflektéieren. Dofir versteet de Fuerderungsauswielungsaufgaben eng direkt Mooss fir d'Fähigkeit ze manipuléieren an ze benotzen Resultater Erwaardungen fir Guide Verhalen.

 

Figure 2

Effekter vun den neurotoxesche Verletzungen vum Orbitofrontal-Cortex (OFC) op d'Performance an enger Verstärkungsvaartuatiounssaach. (a) Kontrollrëtten an Ratten mat bilateralen neurotoxesche Verletzung vum OFC goufen trainéiert fir e konditionnéierte Stimulus (CS, Liicht) ze verbannen mat enger ...

Ratten mat OFC-Läsionen iwwerhaapt keng Effizienz vun Devaluatioun um Conditionnel an dësem Paradigm entspriechen, trotz normaler Conditionéierung an Devaluatioun vum Resultat [23]. An anere Wierder, se weider op d'Luucht ze reagéieren an versichen d'Nahrung ze kréien, obwuel si net konsuméieren, wann et gëtt (Figure 2). Wichteg ass, OFC-léisener Ratten eng normal Faarwen ze weisen, hir Responsoiren an der Testerung ze liesen ze weisen, datt dem Defizit net eng generell Ongfärheet entsprécht, fir konditionnéiert Äntwert [24]. Vill vun der OFC huet eng spezifesch Roll am Reguléiere vun konditionnéierte Response nom intern Vertrieder vum neie Wäert vun den erwuessene Resultater. Dofir hunn OFC-Läsionen, déi nom Léieret gemaach goufen, weider Behuelen op dës Aufgab bewäerten [25]. Ähnlech Ergebnisser ginn an Affen ausgebilt fir eng Instrumental Versioun vun dëser Aufgab [19].

Ratten mat OFC-Läsionen weisen och neurophysiologesch Verännerungen an deegere Regiounen, déi konsequent mam Verlängerung vun Resultate vun Erwaardunge sinn. An enger Studie [26] Response waren vun eenzel Eenheeten an der basolateral Amygdal gehuewe ginn, engem Gebitt, deen Ausnéisungen vun OFC kritt, an Ratten léieren an nei Romanreduktiounsmechanismen an der sougenannter Aufgab zréckschéckt. Ënner dëse Konditioune stoungen OFC-Läsionen hir Resultater ze brengen-erwartent Zidderen, déi normalerweis an der basolateral Ammdala observéiert ginn. Ausserdeem, ouni den OFC-Input, sinn Neuronen vun der basolateral Ammdala lo méi lues, well se no Cue-Resultat verbannt goufen. Méi lues Associatiounskodéierung an der basolateralen Amygdala als Resultat vun OFC-Läsionen, besonnesch beim Ëmlaf, ass konsequent mat der Iddi datt d'Erwaardungserwartungen d'Léiere an anere Strukturen erliichteren, besonnesch wann d'Erwaardunge verstoppt ginn wéi se an ëmgänglech sinn. Also, OFC schéngt Generatiounen ze generéieren an ze representéieren Resultater déi kritesch sinn net nëmmen op d'Betreiung vu Verhalen no dem Erwaardungen iwwert d'Zukunft, awer och op d'Fähegkeet vu Verletzungen vun deenen Erwaardungen ze léieren. Ouni dëst Signal falen d'Déieren op eng schlecht adaptéierend Verhalensregel, déi vun héichgeschriwwe Kinneken a Stimulus-Reaktiounsgewunnechten agitt, anstatt duerch eng kognitiv Representatioun vun engem Resultat oder Ziel.

Suchtfester Verhalen a Resultater erwaart

Déi lescht Erkenntnes suguer datt dës Konzeptualiséierung vun OFC-Funktion vill huet en Verständnis vun der Drogenabhängegkeet ze bidden. Laut dem Diagnostesch a statistesch Handbuch vu Mentalenstudenten [27], eng Diagnostik vun der Substanzabhängegkeet erfuerderlech datt e Mënsch eng Onméiglechkeet fir seng oder hir Drogeneucht Verhale behalen, trotz onbestänneg Konsequenzen. Dëst Suchtprak ze vill ënnerschiddlech als zwanghaft, impulsiv, permanente oder ënner Kontroll vun drug-associated ass. Ausserdeem gëtt et och oft beobachtet trotz e gewënschten Wonsch vun der Ënnerzocker ze stoppen. Dofir erfëllt eng Diagnostik vun Substanzabhängung e Muster vum Verhalen, deen ähnlech wéi vun OFC-léisexten Ratten, Affen a Mënschen ass.

Dofir ass Drogenubannung mat Verännerungen vun OFC Struktur a Funktioun ass. Zum Beispill, Biller vun Ongerechtegkeeten hunn konsequent Abnormalitéiten am Bluttfloss am OFC [28-33] (fir eng exzellente Kritik, kuckt [34]). Alkohol an Kokaindierfer weisen d'Reduzéierung vun de Basismoossen vun der OFC Aktivatioun während enger akuter Entzug an och nach laang Zäit vun der Abstinenz. Anescht wéi bei der Belaaschtung vun den Drogenkonsumenten, Affektive weisen eng Iwweraktivatioun vun OFC, déi mat dem Grad vun der Verlobung korreléiert dat se erliewen. Dës Ännerungen ginn mat Behënnerungen zu OFC-abhängige Verhalen an Drogenubidder [35-39]. Zum Beispill drénken Alkohol a Kokain-Abuseren ähnlech, obwuel net esou schwéier am Duerchschnëtt d'Behënnerunge vun der spielerweiser sproochlech Aufgab, wéi och Leit mat Gewëssen vum OFC. Anescht wéi och aner Labortester vun der Decisioun ze weisen, datt d'Amphetamin-Abuseren méi laang daueren a manner wahrscheinlech sinn déi luedste Optioun méi wéi d'Kontrollen. Awer dës Defiziter spekuléieren e ville existéierende Schwachsobjekt zu Sucht a verschiddene Leit? Oder ginn se e Resultat vun laangfristeg Drogen-induzéierten Neuroadaptatiounen? A wa se sinn, verdeelen se Verännerungen an der Struktur an / oder Funktioun am OFC, oder sinn se d'Resultat vun Verännerungen an aneren an corticolimbic Netzwierker, déi d'Effekter vun OFC-Läsionen mimieiren?

Fir dës Froen ze beäntweren, ass et néideg fir verschidden Déiermodeller ze turnen, bei deenen dringend Drogen op eng kontrolléiert Manéier géint e relativ fixe genetesch an ökologesch Hannergrond geliwwert ginn. Eng wuessend Zuel vun dësen Unhand vu Studië weisen datt d'Verlängerung fir drastesch Drogen - a besonnesch Psychostimulanz - zu relativ laang dauerhaften Gehirn an Verhale verännert [40-50]. Wichteg dës Effekter sinn normalerweis Méint observéiert an a Verhaltensbeispiele observéiert, déi mat der Drogensozialitéit net verknäppt sinn, a konsistent mat der Hypothesen, datt drastesch Drogen d'Gehaltsskreesser änneren, déi entscheedend sinn fir d'normale Kontroll vum Verhalen. Viru kuerzem sinn etlech Studien op de OFC bewisen. Zum Beispill hunn Ratten, déi sech fir puer Wochen amphetamin trainéiert hunn, bericht gi fir eng Reduktioun vun dendritesche Wirtsdensity am OFC ee Mount méi spéit ze weisen [46]. Ausserdeem hunn dës Medikamenter Ratten manner Remodeling vun hiren Dendriten op d'Hëllef vun der appetitescher Instrumentaltrainer ausgeleet. Dës Entdeckungen sinn besonnesch wichteg an der Luucht vun der erhielten Dauerschicht, déi virdru an der medial Préfrontal cortex, Nukleus accumbens a soss an der Rehabilitatioun mat Psychostimulanz [41]. Aus dësen kortikolimbesche Regiounen ass de OFC als eenzegaarteg a weist Beweiser vu verréngert synaptesche Plastizitéit no der Medikament Expositioun.

Eng Ofsenkung vun der Plastiksitéit an der OFC kann ugeholl ginn, datt ONC-abhängig Funktionen beaflossen. Duerch dës Meeschterung bestëmmen de Ratten eng zweechléisesch Kurs vu Behandlungen mat Kokain ze laangfristeg Behënnerungen am OFC-abhängig Verhalen. Spezifesch kënne dës Déieren net kënne benotzen d'Wäerter vun der virgeschriwwe Resultater fir hire Verhalen ze guidéiert. An engem Experiment [51], Ratten ginn fir zwee Woche pro Dag Injektiounen vu Kokain gegeben. Méi wéi engem Mount méi spéit waren dës Ratten an enger Go-NoGo Geruchsdiskussiounssask gepréift. An dëser Aufgab léiert de Ratten op eng Flësshafen hinn, fir Sucrose ze kréien, no engem Geroch ze ruffen a sech an dee selwechte Flosshafen z'erreechen fir Quinin ze vermeiden, wann ee zweet Geroch mécht. Ratten, déi mat Kokain behandelt goufen, hunn dës Diskriminatiounen zu der selweschter Saz wéi d'saline-behandelt Kontrollen geliest, awer konnten d'Reversals vun de Diskriminatiounen esou séier wéi d'Kontrollen erliewen. Ähnlech Ännerung Defiziter goufen och an Primaten bewisen, déi intermittierend chronesch Zougang zu Kokain [43]. Dës Ennerscheedungsdefizite sinn charakteristesch vun OFC-Léierpersonal a Mënschen [15-21], wou se Gedanken droen, datt eng Onméiglechkeet sech etabléiert Verhalen schnell ze änneren. Mir proposéieren datt d'Roll vun OFC fir dës séier Flexibilitéit ze stiir op seng Wichtegkeet an der Erklärung vun Resultater [26]. Beim Léiersprooch léiert de Verglach vun dësem Signal mat dem aktuellen Réckprodukt d'Fehlersignaler, déi entscheedend fir nei Léierprozess [1]. Ouni dëst Signal, OFC-léisege Ratten wäerten méi lues léieren. Wéi mir schon diskutéiert hunn, ass e neurophysiologesche Korrelat vun deem slowen Léiere viru kuerzem an der inflexibel assoziativ Kodéierung vun basolateralen Amygdala-Neuronen an OFC-léionréierte Ratten [26].

De Verléiere vum Signal ass och an engem zweeten Experiment evident, bei deem Ratten 2 Wochen zesumme mat Kokain behandelt ginn an duerno an der Pavlovian Verstäerkung Devaluatiounstask beschriwwen hunn,24]. Elo gouf d'Testspräisser un engem Mount no der lescht Kokainbehandlung gemaach. Dës Ratten hunn normale Konditioun an Ausgaassung exhibitéiert an och ausgeliwwert normalerweis an der Final Testphase reagéiert; Dee gedeelte Kokain-behandelt Ratten huet d'normale spontane Reduktioun an der Reaktioun op der Predictioun net. Dës Defizit (Figure 3) ass identesch mam Defizit no OFC-Laascht bei dëser Aufgab (Figure 2). Dës Entdeckungen sinn konsistent mat enger Onméiglechkeet, den Wäert vun deem erwuessene Resultat ze signaliséieren. Tatsächlech, well an dëser Aufgab ass et keng Zweiwel iwwer d'Vertrieder fir normale Leeschtungsvermëttler ze erfëllen, déi Defizit beschriwwe Punkt weisen eeschtens géint e Verloscht vu Resultater vun Kokain trei Ratten.

 

Figure 3

Effeten vun der Kokainbehandlung op Leeschtungsproblemer an der Verwierklechtungsfuerderung (Figure 2). Saline- a Kokain-behandelte Ratten hu geschat, fir e konditionnéierte Stimulus (CS, Liicht) mat engem onbedingte Stierm (US, Liewensmëttel) ze associéieren. (a) Iwwer véier Sessiounsblocken, ...

De Verloscht vun dësem Signaliséierungsmechanismus wäerte d'Propensitéit vun Addicten weiderfuere fir Drogen ze fannen, obwuel trotz bal onverhënnerbar negativ Konsequenzen vu sou Verhalenssaache sinn, well et se net géifen dës prognostizéiert Informatioun an hirer Decisioun ze maachen an eventuell net ze léieren selbstverständlech Erfahrung vun dësen negativen Konsequenzen. Obwuel aner Gehirersystemer och bäitrieden sinn, hunn Drogen-induzéiert Verännerunge vun dësem OFC-abhängegen Signal solle selwer bäidroe mat engem Iwwergang aus normalem zielgeriichtleche Verhalensbefugnungsmechanismus zum zwangeg gewéinte Rendez-vous hëllefen. Dëse Iwwergank entsprécht eng Verännerung vum Balance tëscht dësen konkurrierende Mechanismen vun der Verhalensregel. Wéi eng Erklärung hale fir d'Drohenssucht Verhale vu Ondiktiquen, an och fir jéngste Erkenntnisser an verschiddenen Tiermodeller vu Sucht, bei deenen Ratten net färde kënnen Drogenhéicht Verhalen, och wann ongerecht Resultater mat deem Verhalen geschitt sinn [45,47].

Concluding remarks

Mir hunn iwwer nei Reausfuerderungen iwwerpréift fir d'Propositioun ze ënnerstëtzen, datt de OFC wichteg ass fir d'Wäert vun den erwuessene Resultater oder Konsequenzen ze signaliséieren. Mir hunn och diskutéiert wéi dës Iddi wichteg fir d'Verstoe vu Pathologie ze verstoen déi d'Drogenubannung ënnerbrach. Natierlech ginn dës Iddien vill méi Froen. Wann de Of OFC Signale iwwer Erwaardungserlaf generéiert, gëtt et entscheedend fir ze verstoen, wéi Downstream Gebidder dës Signaler benotzen - an normale Déieren, nieft deene betraffer Drogen. Mir hunn virgeschloen wéi de Basolateral Amygdal gehale kéint [26]; De Verständnis vun der Roll vun dësen Signalen am Nukleus accumbens - a wéi se interagéieren mat anere "limbic" Inputen - kënne vill méi relevant sinn fir d'Ënnerféierung z'ënnerhalen. Verschidde Labouren schaffen schafft fir dës wichtegst Problemer ze léisen. Ausserdeem gëtt et wichteg ze weisen datt d'Verännerungen am OFC-abhängig Verhalung nach Droge Belästegung tatsächlech verännerter molekulare oder neurophysiologësch Funktioun am OFC reflektéieren, wéi déi vun der virgeschriwwener Erfolleg dat [52], oder alternativ ob se aner Ännerungen an der Schaltung reflektéieren, wéi zum Beispill am Nukleus accumbens, en Gebiet deen laang an der Sucht betrëfft. Et ass natierlech datt all Déiermodell vu Krankheet nëmme vu Wäerter ass, wann et eng Abberédung fir déi pathologesch Verännerunge berout. Dëst ass schwéier am Fall vu Lëchen awer kéint méiglech sinn fir Defiziter déi aus Drogen Expositioun besteet. Awer bleiwt ze gesinn, ob d'Manipulatioun viraus gemaach ginn fir d'Verhalen ze normaliséieren an och mol jonk molekulare oder neurophysiologesch Korrelaten déi an Drogen behandelt Déieren identifizéiert ginn. Mir erwaarden datt dës a vill méi Sujeten an de kommende Jore diskutéiert ginn (Box 3).

Arbeschterlidder

Referenze