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.
Abstract
Het vermogen om beloning te voorspellen bevordert de overleving van dieren. Zowel dopamine-neuronen in het ventrale tegmentale gebied (VTA) en serotonine-neuronen in de dorsale raphe-kern (DRN) nemen deel aan beloningsverwerking. Hoewel de leereffecten op dopamine-neuronen uitgebreid zijn gekarakteriseerd, blijft het grotendeels onbekend hoe de respons van serotonine-neuronen tijdens het leren evolueert. Bovendien is bekend dat stress het gedrag van beloningen sterk beïnvloedt, maar we weten heel weinig over hoe stress neuronale beloningsreacties moduleert. Door Ca te volgen2+ signalen tijdens het gehele proces van pavloviaanse conditionering laten we hier zien dat leren differentieel de responspatronen van serotonine-neuronen en dopamine-neuronen in muizen van beide seksen vormt. Serotonine-neuronen ontwikkelen geleidelijk een langzame toename van reactie op de beloning-voorspellende keu, en blijven uiteindelijk ontvankelijk voor de beloning, terwijl dopamine-neuronen hun respons op de keu verhogen maar hun reactie op de beloning verminderen. Voor beide typen neuronen zijn de antwoorden op de cue en de beloning afhankelijk van de waarde van de beloning, zijn ze omkeerbaar wanneer de beloning wordt weggelaten en worden ze snel hersteld door de beloning te herstellen. We ontdekten ook dat stressoren, waaronder hoofdsteun en angstige context, de reactiesterkte van beide typen neuronen aanzienlijk verminderen, zowel voor de cue als de beloning. Deze resultaten onthullen de dynamische aard van de beloningsreacties, ondersteunen de hypothese dat DRN-serotonine-neuronen de huidige waarschijnlijkheid van het ontvangen van een nettovoordeel signaleren, en suggereren dat het remmende effect van stress op de beloningsreacties van serotonine-neuronen en dopamine-neuronen kan bijdragen aan stress geïnduceerde anhedonie.
Betekenis
Beide serotonine-neuronen in de dorsale raphe en dopamine neuronen in het ventrale tegmentale gebied zijn nauw betrokken bij beloningsverwerking. Met behulp van lange-termijn vezelfotometrie van Ca2+ signalen van vrijlevende muizen, laten we hier zien dat leren een oploopactivatiepatroon produceert in serotonine-neuronen dat verschilt van dat in dopamine-neuronen, wat complementaire rollen voor deze twee neurontypen in beloningsverwerking aangeeft. Bovendien verminderde de stressbehandeling de respons op beloning van zowel serotonine-neuronen als dopamine-neuronen aanzienlijk, wat een mogelijke fysiologische basis suggereert voor door stress geïnduceerde anhedonie.
PMID: 28821671
;
