Aprendizado e Estresse Modelam os Padrões de Resposta à Recompensa dos Neurônios Serotoninérgicos (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.

Sumário

A capacidade de prever recompensa promove a sobrevivência dos animais. Ambos os neurônios dopaminérgicos na área tegmentar ventral (ATV) e os neurônios da serotonina no núcleo dorsal da rafe (NDR) participam do processamento de recompensas. Embora os efeitos da aprendizagem sobre os neurônios dopaminérgicos tenham sido extensivamente caracterizados, permanece em grande parte desconhecido como a resposta dos neurônios da serotonina evolui durante o aprendizado. Além disso, embora se saiba que o estresse influencia fortemente o comportamento relacionado à recompensa, sabemos muito pouco sobre como o estresse modula as respostas da recompensa neuronal. Ao monitorar Ca2+ sinais durante todo o processo de condicionamento pavloviano, mostramos aqui que a aprendizagem diferencia os padrões de resposta dos neurônios da serotonina e dos neurônios da dopamina em camundongos de ambos os sexos. Os neurônios da serotonina desenvolvem gradualmente uma lenta resposta à sugestão de previsão de recompensa e, em última análise, permanecem responsivos à recompensa, enquanto os neurônios da dopamina aumentam sua resposta à sugestão, mas reduzem sua resposta à recompensa. Para ambos os tipos de neurônios, as respostas à sugestão e à recompensa dependem do valor da recompensa, são reversíveis quando a recompensa é omitida e são rapidamente restabelecidas ao se restaurar a recompensa. Descobrimos também que os estressores, incluindo o controle da cabeça e o contexto de medo, reduzem substancialmente a força de resposta de ambos os tipos de neurônios, tanto para a sugestão quanto para a recompensa. Estes resultados revelam a natureza dinâmica das respostas de recompensa, suportam a hipótese de que neurônios de serotonina DRN sinalizam a probabilidade atual de receber um benefício líquido, e sugerem que o efeito inibitório do estresse nas respostas de recompensa de neurônios de serotonina e neurônios de dopamina pode contribuir para o estresse induzida por anedonia.

Declaração de Significância

Ambos os neurônios da serotonina nos neurônios dorsal da rafe e da dopamina na área tegmentar ventral estão intimamente envolvidos no processamento da recompensa. Usando fotometria de fibra a longo prazo de Ca2+ sinais de camundongos de comportamento livre, mostramos aqui que a aprendizagem produz um padrão de ativação de crescimento nos neurônios de serotonina que difere do dos neurônios de dopamina, indicando papéis complementares para esses dois tipos de neurônios no processamento de recompensa. Além disso, o tratamento de estresse reduziu substancialmente as respostas de recompensa de neurônios de serotonina e neurônios de dopamina, sugerindo uma possível base fisiológica para a anedonia induzida por estresse.

PMID: 28821671

DOI: 10.1523 / JNEUROSCI.1181-17.2017