Lure of the Unknown (2006)

KOMENTÁRE: Internetové porno sa líši od porno minulosti kvôli svojej nekonečnej novinke scén a žánru. Novinka, ako uvádza táto štúdia, je vlastnou odmenou, pretože spôsobuje prudké dopamíny. Presnejšie je povedať, že dopamín sa aktivuje hľadaním a novosťou, ktorá spôsobuje chute.


Knutson B, Cooper JC. Neurón. 2006 Aug 3; 51 (3): 280-2.

Komentár k: Neuron. 2006 Aug. 3; 51 (3): 369-79. PMID: 16880131. Katedra psychológie, Stanfordská univerzita.

Bunzeck a Düzel, ktoré súvisia s udalosťami, ukazujú, že oblasti stredného mozgu, v ktorých sa pravdepodobne nachádzajú telá dopamínových buniek, sa aktivujú viac pre nové obrázky ako pre negatívne obrázky, obrázky vyžadujúce motorickú odpoveď alebo opakované obrázky. Tieto zistenia naznačujú, že stredné mozgové regióny prednostne reagujú na novinky a naznačujú, že novinka môže slúžiť ako vlastná odmena.

     

    Hlavný text

    Meriwether Lewis a William Clark strávili roky prácou na ňom, Edmund Hillary a Tenzing Norgay vyliezli na Mt. Neil Armstrong na to vždy preletel do vesmíru a za to zomrel Robert Falcon Scott - šanca objaviť niečo, čo nikdy predtým nevideli. Dlhá tradícia ľudského skúmania svedčí o motivujúcej sile novosti. Evoluční biológovia tvrdili, že na to, aby mohli všetky druhy, ktoré sa živia potravou, prekvitať, musia mať snahu preskúmať neznáme (Panksepp, 1998). Ako sa však takýto prejav prejavuje v mozgu, zostáva nejasný. V tomto vydaní Neurón, prvýkrát, Bunzeck a Düzel (2006) ukazujú, že oblasti stredného mozgu, ktoré pravdepodobne domnievajú dopamínové neuróny, prednostne reagujú na nové skôr ako na zriedkavé, vzrušujúce alebo behaviorálne podnety (Bunzeck a Düzel, 2006).

    Z vonkajšej strany ventrálna tegmentová oblasť (VTA) a substantia nigra (SN) sa ľahko prehliadajú. Uhnízděný hlboko v zákrute mozgový kmeňTieto jadrá uchovávajú telá väčšiny dopamínových neurónov, ktoré inervujú striatum a prefrontálnu kôru. Sledovanie traktu Štúdie naznačujú, že zatiaľ čo VTA sa premieta do ventrálnejších oblastí striata a prefrontálnej kôry, SN projekty do viac dorzálnych a bočných oblastí striata a prefrontálnej kôry. Aj keď sú tieto jadrá malé, sú v pozícii, aby mohli uplatňovať rozsiahly vplyv. V skutočnosti nie je život bez týchto neurónov stredného mozgu zďaleka ľahký. Napríklad organické lézie (v dôsledku Parkinsonovej choroby) a syntetické lézie (v dôsledku nesprávne vyrobených liekov) SN / VTA vedú k duševnej a fyzickej nehybnosti.

    Zatiaľ čo štúdie lézií naznačujú, že dorzálne dráhy inervované SN majú úlohu v pohybe, ventrálne dráhy inervované pomocou VTA zohrávajú menej motivovanú úlohu v motivácii (Haber a Fudge, 1997). Niektoré prominentné teórie predpokladajú, že aktivita v tejto ventrálnej dráhe dáva stimulantom „význam“ (Berridge a Robinson, 1993). Teoretici však definovali odlišnosť odlišne, mätúce empirické pokusy izolovať funkciu týchto jadier. Napríklad niektoré definície významnosti vyvolávajú novosť, iné vyvolávajú behaviorálnu dôležitosť a iné vyvolávajú vzrušenie.

    Bunzeck a Düzel tu operatívne definujú „význam“ štyrmi rôznymi spôsobmi. Počas získavania fMRI súvisiaceho s udalosťou výskumníci ukázali subjektom obrázky tvárí alebo vonkajších scén stelesňujúcich rôzne atribúty výbežkov a potom zmerali odpoveď SN / VTA na tieto rôzne podnety. Prvá skupina obrázkov bola nová alebo nikdy predtým nevidelená. Druhá skupina obrázkov bola relevantná z hľadiska správania a vyžadovala stlačenie tlačidla. Tretia skupina obrázkov bola negatívna, a preto sa predpokladá, že je vzrušujúca (tj negatívny výraz v prípade tváre alebo autonehoda v prípade scén). Štvrtá skupina obrázkov bola zreteľná, ale objavila sa viackrát (nazývaná „neutrálne nepárne znaky“). Keď sa jeden z týchto obrázkov nezobrazil, subjekty videli zvyšný dve tretiny pokusov neutrálny obrázok. Obrázky sa objavili asi každé 3 s.

    Vyšetrovatelia zistili, že zo všetkých obrázkov nové obrázky najsilnejšie aktivovali SN / VTA, ako aj časti bájna morská príšera a striatum, z čoho vyplýva, že aktivácia SN / VTA skôr reagovala na novosť ako na iné typy význačnosti. Iné typy obrázkov získali nové regióny. Trochu prekvapivo, vzhľadom na domnelú úlohu dopamínových projekcií v pohybe, obrázky vyžadujúce motorickú reakciu neaktivovali účinne oblasti SN / VTA, namiesto toho získavali obvod motora zahŕňajúci červené jadro, talamusa motorická kôra, Negatívne obrázky tiež neaktivovali účinne SN / VTA, ale silnejšie aktivovali ďalšie stredné mozgové oblasti (tj lokus coeruleus) a Amygdala, Nakoniec, v porovnaní s opakovaným obrázkom, neutrálny oddball aktivoval hippocampus, ako aj ďalšie oblasti, ako je predný cingulate.

    Vyšetrovatelia tiež skúmali, či novosť zvyšuje pamäť. Hipokampálna aktivácia bola v štúdiách fMRI spojená s kódovaním pamäte (Brewer a kol., 1998, Wagner a kol., 1998) a nové obrázky aktivovali túto oblasť, ako aj SN / VTA. To vedie k záveru, že subjekty by mali mať vynikajúcu pamäť pre nové obrázky. V skutočnosti to tak nebolo. Namiesto toho, rovnako ako v iných výskumoch (Ranganath a Rainer, 2003), predmety si pamätali známe obrázky lepšie ako nové obrázky. V samostatnom experimente však vyšetrovatelia našli zaujímavý kontextový efekt, pri ktorom známe obrázky rozptýlené s novými obrázkami dostali prechodné zvýšenie pamäte, zistiteľné o 20 minút, ale nie o 1 deň neskôr. Toto zistenie sa dá porovnať s výsledkami iných nedávnych štúdií, ktoré ukazujú, že odmeňovacie signály koaktivujú SN / VTA a hippocampus, čo zvyšuje dlhodobú pamäť nielen pre narážky (Wittmann a kol., 2005), ale aj pre obrázky, ktoré ich sledujú (Adcock a kol., 2006).

    Tieto zistenia spoločne informujú o vzrušujúcom novom výskume, ktorý sa pokúša prepojiť motiváciu a pamäť. Nedávna teória predpokladá, že dva obvody tvoria slučku, pomocou ktorej môže novosť podporovať pamäť (Lisman a Grace, 2005). V prvom zostupnom okruhu novinka aktivuje hippocampus, ktorý synapsie na SN / VTA subkortikálnymi cestami, ktoré prechádzajú cez ventrálny striatum, Druhý stúpajúci obvod dokončí slučku, v ktorej aktivovaný SN / VTA uvoľňuje dopamín v hippocampe, podpora zapamätania nového stimulu. Súčasné zistenia poskytujú čiastočnú podporu teórii slučiek. Sú v súlade s náborom prvého okruhu, v ktorom sú hippocampus, striatum a SN / VTA aktivované novinkou. Nie sú však v súlade s náborom druhého okruhu, pretože nové podnety neboli lepšie zapamätané. V kontexte nových stimulov však došlo k prechodnému zvýšeniu pamäti pre známe podnety. Pretože iné štúdie fMRI naznačujú, že odmeňovacie signály aktivujú tento druhý obvod, ktorý zodpovedá zvýšenému kódovaniu následných stimulov, je možné, že si nové stimuly samy o sebe nie sú lepšie zapamätané, ale dajú mozog do receptívneho stavu na zapamätanie si toho, čo ešte len príde (ktoré môže to byť pretrvávajúci nový stimul alebo niečo iné) (Dajan, 2002, Knutson a Adcock, 2005). Takýto mechanizmus by sa mohol ukázať ako veľmi užitočný pre predpovedanie potravy zvieraťa (Kakade a Dayan, 2002).

    Zistenia tiež vyvolávajú otázky týkajúce sa hodnoty odmien nových obrázkov. Uprednostňovali napríklad subjekty nové obrázky pred menej novými, negatívnymi emocionálnymi alebo behaviorálne náročnými obrázkami? Štúdia nezahŕňala pozitívne emocionálne obrázky, čo by mohlo poskytnúť zaujímavé budúce porovnanie s novými obrázkami. Dalo by sa predpovedať, že nové aj pozitívne obrázky môžu samostatne aktivovať SN / VTA. Alternatívne, ak sú účinky novosti sprostredkované hodnotou odmeňovania novosti, dá sa predpokladať, že pozitívne obrázky vložené do toho istého experimentu by mohli „ukradnúť“ aktiváciu SN / VTA z nových podnetov.

    Vzhľadom na pokračujúci technologický pokrok stále pretrvávajú problémy s vizualizáciou aktivity SN / VTA s fMRI. SN / VTA sú malé a vedci z fMRI síce presvedčivo uviedli aktiváciu v týchto regiónoch (Adcock a kol., 2006, Knutson a kol., 2005, Wittmann a kol., 2005), menšie veľkosti voxelu a priestorové vyhladzovacie jadrá sú určite v poriadku. Ďalej SN / VTA leží v susedstve tkanivového rozhrania a priamo nad pulzujúcimi tepnami kruh Willisa, ktoré viditeľne pohybujú najmä v týchto ventrálnych oblastiach mozgu (Dagli a kol., 1999). Vyvíjajú sa osobitné prostriedky na riešenie pulzácií a môžu v týchto oblastiach znižovať hluk vrátane vzorkovania pomocou srdcového hradla počas snímania obrazu (Guimaraes a kol., 1998) alebo filtrovanie po akvizícii pomocou srdcového rytmu (Glover a kol., 2000). Nakoniec, ako poznamenali mnohí ďalšíLogothetis a Wandell, 2004), zvýšenie fMRI závisí od hladiny kyslíka v krvi (BOLD) predstavuje interpretačnú dilemu v tom, či odrážajú prichádzajúce signály, odchádzajúce signály alebo nejakú kombináciu týchto dvoch. Nedávne elektrofyziologické štúdie začínajú naznačovať, že zvýšená aktivácia BOLD primárne indexuje postsynaptické zmeny v dôsledku neurálneho vstupu, čo prirodzene vyvoláva otázku, ktoré ďalšie regióny informujú VTA o príchode nového stimulu.

    Prieskum sa neobmedzuje len na fyzické hranice a cudzie krajiny. Galileo Galilei a Isaac Newton sa pravdepodobne stotožnili s nadšením z pohľadu na prvý pohľad do predtým neznámych svetov. Bunzeck a Düzel začali sledovať stopy medzi novinkami, odmenami a pamäťou a začali nám dobre rozumieť motivácii, ktorá vedie prieskumníkov aj vedcov.

    Vybrané čítanie

     

    Berridge a Robinson, 1993

    KC Berridge, TE Robinson
    Brain Res. Brain Res. Rev., 18 (1993), s. 247-291

    Brewer a kol., 1998

    JB Brewer, Z. Zhao, JE Desmond, GH Glover, JDE Gabrieli
    Science, 281 (1998), str. 1185-1187

    Bunzeck a Düzel, 2006

    N. Bunzeck, E. Düzel
    Neuron, 51 (2006), s. 369-379
    táto záležitosť

    Dagli a kol., 1999

    MS Dagli, JE Ingeholm, JV Haxby
    Neuroimage, 9 (1999), str. 407-415

    Dajan, 2002

    P. Dajan
    Trends Cogn. Sci., 6 (2002), s. 105-106

    Glover a kol., 2000

    GH Glover, TQ Li, D. Ress
    Magni. Resona. Med., 44 (2000), s. 162-167

    Guimaraes a kol., 1998

    AR Guimaraes, JR Melcher, TM Talavage, JR Baker, P. Ledder, BR Rosen, NY Kiang, BC Fullerton, RM Weisskoff
    Hum. Brain Mapp., 6 (1998), str. 33-41

    Haber a Fudge, 1997

    SN Haber, JL Fudge
    Krit. Neurobiol., 11 (1997), str. 323-342

    Kakade a Dayan, 2002

    S. Kakade, P. Dajan
    Neural Netw., 15 (2002), s. 549 - 559

    Knutson a Adcock, 2005

    B. Knutson, RA Adcock
    Neuron, 45 (2005), s. 331-332

    Knutson a kol., 2005

    B. Knutson, J. Taylor, M. Kaufman, R. Peterson, G. Glover
    J. Neurosci., 25 (2005), s. 4806-4812

    Lisman a Grace, 2005

    JE Lisman, AA Grace
    Neuron, 46 (2005), s. 703-713

    Logothetis a Wandell, 2004

    NK Logothetis, BA Wandell
    Annu. Physiol., 66 (2004), str. 735-769

    Panksepp, 1998

    J. PankseppAfektívne neurovedy: Základy ľudských a zvieracích emócií
    Oxford University Press, New York (1998)

    Ranganath a Rainer, 2003

    C. Ranganath, G. Rainer
    Nat. Neurosci., 4 (2003), s. 193-202

    Wagner a kol., 1998

    AD Wagner, DL Schacter, M. Rotte, W. Koutstaal, A. Maril, AM Dale, BR Rosen, RL Buckner
    Science, 281 (1998), str. 1188-1191

    Wittmann a kol., 2005

    BC Wittmann, BH Schott, S. Guderian, JU Frey, HJ Heinze, E. Düzel
    Neuron, 45 (2005), s. 459-467

     

    Zobraziť abstrakt