O le tau o le mauaina o taui e faʻaleleia ai le faʻailoga o le sese o faʻamatalaga taumatau o le midbrain dopamine neurons (2019)

Ua iloa i le Midbrain dopamine neurons le faʻailogaina o faʻataʻitaʻiga o valoʻaga (RPE) na faʻaaogaina e faʻafou ai faʻamatalaga tau aogā. O lenei, tatou te suʻesuʻeina pe o faʻamaoniga o le RPE e faʻatapulaʻaina i le midbrain dopamine neurons e faʻaogaina i le tau e totogi e maua ai taui, e ala i le pueina mai le dopamine neurons i le faʻaleleia o manuki i le taimi o le faia o se galuega faʻamalosi malosi. O tali a Dopamine e leʻo tali atu i faʻamatalaga o le tauvaga o le taui ma le faʻapipiʻiina o taui na faʻaleleia ina ua maeʻa le faʻatinoina o se tau faʻatusatusa i se tau e le taugata, e faʻatumauina ai o loʻo faʻaleleia le RPE i le maeʻa ai o le faʻatinoga o se tau faʻatatau. I le amio, o faʻalapotopotoga faʻamalosia-taui o loʻo aʻoaʻoina vave pe a uma ona faia se faʻatatauga taugata faʻatusatusa i se tau e le taugata. O le mea lea, o faʻamatalaga e uiga i le faʻatinoga o galuega o loʻo faʻaaogaina i le polokalama o le dopamine taui i se auala e faʻateleina ai le faailo o le dopamine RPE, lea o le a faʻateleina le faʻalauteleina o aʻoaʻoga i lalo o tulaga taugata.

E sili atu i tagata ma meaola le taui na maua pe a uma ona taumafai malosi e maua mai pe a faatusatusa i le taui tutusa pe a uma sina taumafaiga itiiti^1,2,3. O le tele o faʻamatalaga na tuʻuina atu mo lenei aafiaga e pei o le tauamiotonuina^4,5 ma le eseesega o le aoga⁶, lea o le a sili atu le tau aoga i se taunuʻuga na mauaina pe a maeʻa taumafaiga totogi. Ae ui i lea, e le o manino pe faapefea ma pe faʻapefea ona faʻaaogaina le faʻamatalaga o faʻamatalaga taui i totonu o le faiʻai i le taumafaiga na faʻaalu e maua ai se taui.

Matou te taulaʻi patino i le ogatotonu o le digamine, ma tuʻuina atu le matafaioi o lenei faiga i le faʻaleleia o fetuunaiga o amioga i taui^7,8,9. O laupepa o Dopamine ua lauiloa e fai ma sui o faʻataʻitaʻiga sese (prediction) sese faʻamaonia (RPE) lea e faigofie ai le aʻoaʻoina o faʻamatalaga tauia e le gafalia basal^{10,11,12,13,14,15,16,17}. O le malosi o le RPE e faalagolago i le tele, lelei, ma le aoga taua poo le aoga o le taui^{7,18,19,20,21}. E le gata i lea, o le dopaminergic gaoioiga o loʻo faʻatulagaina i tau ma / poʻo taumafaiga^22,23. I luga o lenei tulaga, matou te vaʻaia ai o le dopaminergic RPE faʻamaoniga o le a faʻatonutonu saʻo e le tau na totogi e maua ai se taui. E le gata i lea, talu ai ona o le faʻaaliga RPE o mafuaʻaga e aofia ai i le faʻatalanoaina o aʻoaʻoga o faʻasalalauga faʻamalosia-taui^24,25,26, matou te manatu o le tau na totogiina e maua mai ai le taui o le a faʻateleina ai le saoasaoa o le aʻoga o faʻasalalauga taui-taui.

Ina ia tofotofoina o tatou manatu, tatou te fuaina uma amioga ma le dopaminergic gaoioiga i ni manuki japani e lua ao latou faia se galuega taumafaiga faʻatautaia. E vave ona tali atu manulele i se taui-o le faʻamatalaga lea e tuʻuina atu pe a faʻatusatusa i se tau maualuga (HC) faʻatusatusa i lena mea pe a uma se faʻatupega taugofie (LC). O le gaioiga o vailaʻau dopaminergic i le taui-o faʻamatalaga faʻapitoa e faʻapupulaina i totogi totogi. E le gata i lea, o le saoasaoa o aʻoaʻoga i le faʻasalalauga faʻamalosia-taui o loʻo faʻaleleia foi i tau totogi. O le mea lea, matou te fautua atu o le tau na totogi e maua ai taui e faʻalauteleina ai le faailo RPE i le dopamine neurons ma faʻaleleia atili ai faʻasalalauga taui.

Galuega Maualuga Maualalo-Taugata (HLC)

Ina ia suʻesuʻeina le aafiaga o le tau totogi i amioga ma luga o le gaoioiga o le dopamine neuron, o le manuki e faia se galuega faiva ma le lua tau (Fig. 1a, vaai Metotia). I faʻataʻitaʻiga a le HC, na vave ona sosoʻo manuki i le taulaiga ma taofi la latou vaai i luga e aunoa ma le malolo mo se taimi umi atu (Fig. 1b; lanu meamata). I le eseesega, i luga o suega a le LC o manulele na tilotilo solo solo i le taimi muamua aʻo leʻi faʻapipiʻi mo se vaitaimi puupuu (Fig. 1b, laina lanu viole). Talu ai ona o le tausisia o se umi uumi e faigata mo manuki, na latou faia ai nisi mea sese i taimi o le tolopo i suega a le HC (Fig. 1c). Mo le pulea o se eseesega e ono afaina ai i le tulaga taumatemate i le va o tofotofoga a le HC ma tofotofoga LC, matou te faʻaaogaina le faʻamalosi malosi i se vaega o suega LC e faʻafetaui ai le manuia o fuainumera ma mea e ono maua i le va o ituaiga faamasinoga (Fig. 1d).

HLC galuega faila. a O le HLC saccade galuega. Tau faʻailo (C cue) faʻailo le aofaʻi o taumafaiga na manaʻomia e ausia ai se ono ono maua. O le umi faʻamau sa manaʻomia i le taimi tuai i taimi taugata tofotofoga. O le faʻailoga (R cue) o loʻo faʻailoa mai ai pe mafai ona maua se faʻailoga e manuki pe leai. b O le taimi o le vaaiga vaʻaia i le taimi o le tuai. O le pito i luga ma le pito i lalo o loʻo faʻaalia ai le faʻataʻitaʻetaʻi ma le faʻasolosolo o mata. O laina lanu meamata ma lanu viole ua faailoa mai ai le vaaiga i le taugata (tofotofoga 50 i vaega taʻitasi) ma i tau maualalo (tofotofoga 50 i vaega taʻitasi), faasolosolo. c Le numera o mea sese i le taimi o le tuai i le taugata ma le tau maualalo (**P < 0.01; paga lua-siʻalua t suega; t₆₇ = 8.8, P = 4.8 × 10^-15, n = 68 mo Monkey P; t₈₃ = 26.6, P ≈ 0, n = 84 mo Monkey S). O liʻo uli ma faʻamau sese na taʻu ai le uiga ma le SEM. d Tului manuia i le taugata ma tau maualalo-tau (lua-tailed paipa t suega; t₆₇ = 0.51, P = 0.61, n = 68 mo Monkey P; t₈₃ = 0.79, P = 0.43, n = 84 mo Monkey S). e RTs i tau o tau (**P <0.01; paga lua-siʻalua t suega; t₆₇ = 20.4, P ≈ 0, n = 68 mo Monkey P; t₆₉ = 2.0, P = 1.2 × 10^-3, n = 70 mo Monkey S). f RTs i le taui taui (**P <0.01; paga lua-siʻalua t suega; Monkey P (n = 68): HC + vs. LC +, t₆₇ = 3.5, P = 9.2 × 10^-4; HC- vs. LC-, t₆₇ = 24.5, P ≈ 0; HC + vs. HC−, t₆₇ = 21.6, P ≈ 0; LC + vs. LC−, t₆₇ = 28.5, P ≈ 0; Monkey S (n = 70): HC + vs. LC +, t₆₉ = 5.6, P = 4.4 × 10^-7; HC- vs. LC-, t₆₉ = 4.8, P = 8.4 × 10^-5; HC + vs. HC-, t₆₉ = 18.0, P ≈ 0; LC + vs. LC−, t₆₉ = 5.9, P = 1.1 × 10^-7)

Ata atoa

O le tau totogiina e faʻapupulaina ai le taua o faʻamatalaga totogi-faʻamatalaga

Ina ia maua ni faʻamaoniga manino mo se eseesega i le autu o le iloiloga o le manuki, o lea na matou tofotofoina ai le taimi o tali o le manuki (RTs). Ae maise lava, matou te manatu afai e maua e manuki se tulaga taua maualuga i le tasi filifiliga nai lo le isi, e tatau ona latou faʻaalia vave RTs mo le sili atu le taua²⁷. A faʻatusatusaina RT i le va o tau, o nei manuki uma e sili atu le vave maua le RTs i le LC faʻatusatusa i le HC cue (Fig. 1e), faʻamaonia se mea e sili ona lelei mo le tulaga LC. A faʻatusatusaina RT i le va o taui tau, o manulele uma e sili atu ona vave maua le RTs i taui (R +) nai lo le leai o se taui (R-) cues (Fig. 1f), e faʻaalia ai latou te sili atu i le R + faʻaaliga i Risi. I le faaopoopoga, o manuki uma e lua na vave faʻavave RTs i le R_HC+ pe a faatusatusa i le R_LC+ ia ma le R_HC- faʻatusatusa i le R_LC- ata (Fig. 1f), e faʻaalia ai latou te sili atu le taua o faʻamatalaga taui-faʻamatalaga i le HC faʻatusatusa i le LC tulaga.

E le gata i lea, na aofia ai faʻataʻitaʻiga filifilia i le galuega a le HLC ina ia faʻamaonia ai le vavalalata o manuki i le va o faʻamatalaga (Supplementary Fig. 1a). E filifilia e le manuki le LC pe a latou filifili i le va o tau faʻaalu (Supplementary Fig. 1b). Monkey S na filifilia le R_HC+ pe a fai le galuega filifilia i le va o R_HC+ ma R_LC+ ae, ae leai se mea e sili ona lelei i le va o R_HC- ma R_LC- faʻaaliga (Faaopoopoga Fig. 1c, d). I le eseesega, o le manuki P e leai se sili atu le fiafia i le va o R_HC+ ma R_LC+ alues, ae ui i lea e sili atu le R_HC- fai pe a filifilia i le va o R_HC- ma R_LC- faʻaaliga (Faaopoopoga Fig. 1c, d).

Filifiliga o le electrophysiological i le galuega sosoʻo a le HLC

Matou te faamaumauina le tasi vaega o le iunite mai neurons o loʻo i totonu o le telera nigra pars compacta (SNc) ma le faʻalauteleina o le vasa (VTA) i le taimi o le galuega sosoʻo a le HLC. Ua matou faailoaina ni neu 70 dopamine i luga o le lua manuki (Faaopoopoga Fig. 2a; 18 ma 52 mai i Monkey P ma S, i le faasologa). Faʻamaumauga o talaʻaga na faʻamaonia ai le i ai o neu i totonu po o le SNC / VTA (Faaopoopoga Ata. 2b).

I le fua. 2, matou te faʻaalia le gaoioiga a se sui o le dopamine neuron. O lenei faʻaaliga na faʻaalia ai le faʻagasolo lelei o le LC, ma le faʻamalosia o le faʻamalosia poʻo le faʻamalosi i le taui (R_HC+ ma R_LC+) pe leai foi ni taui (R_HC- ma R_LC-), faasolosolo (Fig. 2, Faaopoopoga Ata. 3). Na faʻaalia foi e le neuron le faʻamalosia o le faʻamalosiaga i le le mafaʻatauina le taui faʻapea foʻi ma le faʻamalologa o le tino i le tali atu i se osofaʻiga faʻafuaseʻi, ma le le mautonu o le ea (Fig. 2, vaega tonu). I le faʻaopoopoga, o le neuron na faʻaalia ai le faʻamalosia o ia i le amataga o le lisi ae leai se tali i le faʻatagaina o le faʻatagaina. O le aofaʻi atoa o launiu o le dopamine matou te faamaumauina na faʻaalia tali tutusa i le amataga ma le tufatufaina atu o taui (Faaopoopoga Fig. 4a, b). I totonu o le galuega a le HLC, na totogi se tau o le tau ao le i mauaina le taui. Talu ai o le tau o le tau na faʻaititia ai le dopamine neuron activity^22,23, tali dopamine neuron tali o le a taofia i le taimi e amata ai le ata¹⁶.

Gaoioiga a se sui o le dopamine neuron i le galuega sosoʻo a le HLC. O galuega mamafa o le Spike (faʻasalaga ma le galuega Gaussian) ma faʻataʻitaʻiga faʻasolosolo e ogatusa ma le taimi amata o le amataga, le tau (C cue), le faʻamaufaʻailoga, le taui (R cue), ma le leo. Lanu taʻitasi e faʻaalia ai se tulaga (samasama: HC +, lanumeamata: HC-, pink: LC +, cyan: LC-), faasolosolo. O taimi o le sosoʻo lelei o loʻo faʻaalia mai i kolisi gutu. O tali a le dopamine neurons i le tau le mafaamatalaina po o le ea-puff o loʻo faʻaalia foi i le vaega saʻo (lanu mumu: taui e le mafaamatalaina, blue: air-puff e le mafaamatalaina)

Ata atoa

O le Dopamine e faʻamaonia faʻamatalaga faʻamatalaga i luga o taui ma tau

Na tali tali mai le neurons i le LC, ae itiiti le malosi i le HC cue (Fig. 3a, b). Faʻasalaga le tali atu i le tau o faʻataʻitaʻiga na faʻaalia ai se tali laʻititi i le HC nai lo le LC cue (faʻataʻitaʻiga a le Wilcoxon e lua faʻailoga, P <3.2 × 10^-4, n = 70). Na matou faʻatusatusaina le aʻafiaga o le tau faʻatatau i tali a le neuronal e ala i le faʻaaogaina o se auiliiliga o faʻataʻitaʻiga (ROC). O le tufatufaina o le eria i lalo o le ROC curve (auROC) na sili atu <0.5 (Fig. 3c; faʻailoga e lua-faʻataʻitaʻiina Wilcoxon; P = 5.4 × 10^-4, n = 70), faʻailoa mai ai o tali faʻailo mai o le HC e laʻititi nai lo le faʻaaliga a le LC. Fuafuaina tau na maua muamua e faʻaititia ai le dopamine neuron gaioiga, ogatasi ma a matou taunuʻuga^22,23. E le gata i lea, o le faitau aofaʻi o launiu o le dopamine na faʻaalia ai le faʻamalosia tele i le LC ao le faʻaalia se faʻamalologa tele i faʻamatalaga HC (Faaopoopoga Fig. 4c, d). O nei taunuʻuga e taʻu mai ai dopamine neurons code ma faʻasoa faʻamatalaga e uiga i taui uma ma tau i le taimi e faʻatauina ai le tau.

Dopamine neuron tali i fua o tau. a O se sui o le dopamine neuron tali atu i tau o tau. O gaioiga o faʻaputuga o sikuea na fuafuaina mai le gaioiga masani o le neuramine o le dopamine na faʻamaumauina mai le manuki P. O laina lanu e faʻailoa mai ai le maualuga o le faʻaputuga o galuega ma o togitogi lanu e faʻailoa ai le taimi o faʻateʻa. Lanu lanumeamata ma lanu viole o loʻo faʻailoa mai ai le gaioiga i tau taugata ma tau maualalo. O le laina tuʻusaʻo faʻaalia ai le taimi o le tau faʻaaliga faʻaaliga. O le vaega efuefu-lanu o loʻo faʻailoa mai le vaitaimi e faitau ai le fua o le fana e pei o le tali atu i tulaga faʻailo. b Tausaga o le faitau aofaʻi-o le faʻatupulaia o gaoioiga o launiu dopamine e tusia mai le manuki P i le faʻamatalaga o tulaga. O laina mausali o laina paʻu e pei o le uiga ma SEM, mulimuli ane. c Le tufatufaina o nofoaga i lalo o le ROC e faʻamalamalama ai le aafiaga o le tau o le tau o le tali o le neuronal i le tau o loʻo faʻatauina. Faʻatoʻa sikuea ma matala tatala ia faʻamatalaga mai le manuki P ma S, mulimuli ane. O le aū o le uʻa e taʻu mai ai le vaeluaga o le auROC (0.47). d, g Tali a le sui o le numera faaosofia o le dopamine neuron (d) poʻo le salience type dopamine neuron (g) i le tau le mafaamatalaina poo le vaalele. O lanu mumu ma le lanumoana e taʻu mai ai le tali atu i le le mafaamatalaina o le ea ma le le mautonu o le ea, i le faasologa. O le laina i luga o le laina o loʻo taʻu mai ai le taimi o le taui le mafaamatalaina po o le tuʻuina mai o vaalele. O paʻu lanu mumu ma le lanumoana e taʻu mai ai le taimi e fuafua ai le fua o le afi e pei o le tali atu i le tau le mafaamatalaina po o le vaalele. e, h Fuainumera tagata-faʻatupulaia o gaoioiga o le numera o le faʻamalosia o le dopamine neurons (e) poʻo le salience type dopamine neurons (h) i le tau le mafaamatalaina poo le vaalele. f, i O le tufatufaina o auROC ua fuafuaina mai le numera o le numera o le numera o le dopamine (f) poʻo le salience type dopamine neurons (i). O uʻamea e taʻu mai ai le auga o auROCs (f 0.48; i 0.46)

Ata atoa

E lua ni vailaʻau manino o le dopamine neurons na faʻamatalaina muamua: le taua o le faʻamalosi ma le vaʻai^28,29. Na matou maua ni faʻamaoniga i le matou numera o le dopamine neuron o tali e faʻafetaui ma vaega uma e lua. O fua ninii o le tau na faaalia ai le taofiofia o le malosi o le ea i le ea (Fig. 3d, u). I le isi itu, o laina o le talipupuni na faaalia ai le amataina o le faagaioiga i osofaiga fou (Fig. 3g, h). O le umi faʻamau i le HC faʻataʻitaʻiga e le lelei ma faʻalavelave; o le mea lea, e mafai e le lua dopamine neuron subtypes ona faʻaalia auala eseese e tali atu ai i le tau o le tau. Afai o le dopamine neurons e fai ma sui o faʻaosoosoga faʻafuaseʻi ma tau i se auala talitutusa, ona tatau lea ona faʻaalia le faʻaitiitia o le gaioiga i le HC ona o lona faʻalavelave. I le isi itu, e tatau ona faateleina le gaioiga i le HC ona latou te faateleina foi le malosi o fualaau faasaina. Ae ui i lea, o le tali atu o ituaiga uma o neurons na laʻititi i le HC pe a faʻatusatusa i le LC cue (sikoa sikoa a Wilcoxon e lua-taila; P = 0.021, n = 41 ma P = 0.0044, n = 29 mo le tau ma le salience ituaiga, faʻatulagaina), ma le suʻesuʻega ROC faʻaali laiti tali i le HC faʻatusatusa i le LC faʻailo i uma subtypes (Fig. 3f, i; faʻailoga e lua-faʻataʻitaʻiina Wilcoxon; P = 0.030, n = 41 ma P = 0.0058, n = 29 mo le tau ma le salience ituaiga, faʻatulagaina). O le mea lea, vaʻaia tau faʻaititia faʻaititia gaoioiga i uma subtypes o dopamine neurons. O nei taunuʻuga faʻailoa mai o tau faʻamatalaga e faʻatautaia e le dopamine neurons i se auala eseʻese auala i aversive faʻaosofia.

I le galuega a le HLC saccade, na matou tuʻuina ai se toʻesea faʻamalosi i se vaega o le LC faʻataʻitaʻiga e faʻatusatusa le tulaga manuia ma le taui avanoa i le va o faʻataʻitaʻiga ituaiga. O lenei togafiti faʻateleina le le mautonu o le mauaina o taui poʻo le ono afaina o se taui i le tulaga LC. O le mea lea, o le maualuga gaioiga o neuramine dopamine ma manuki 'faateleina faʻatauaina mo le LC luga o le HC faʻailo mafai ona mafua mai i le eseesega i le tulaga lamatia poʻo le le mautonu i le va o tulaga tau. Ae ui i lea, matou te leʻi mauaina se fesoʻotaʻiga i le va o le aofai o faʻamalosi faʻamalosi ma le eseʻesega o RTs (Faʻaopopo Fig. 5a, b), ma matou maua ai se faʻamaoniaga lelei i le va o le aofaʻi faʻamalosi ma le auROC (Faaopoopoga Fig. 5c). Na matou faʻatusatusa foi tali o dopamine i tau o faʻatauga pe a maeʻa faʻasalaga vs. i le maeʻa ai o faʻataʻitaʻiga saʻo, ae leai se eseesega i tulaga tau e lua (Faaopoopoga Ata. 5d). O nei taunuuga e faailoa mai ai o le fuainumera o tafega faamalosi i le tulaga o le LC e le faamatalaina pe o le faateleina o le tau fuafuaina po o le faaleleia o dopaminergic i le LC cue.

Faʻateleina tali o le dopamine i taui e maua i totogi totogi

Na maua le neorons o le dopamine na faʻamaonia e faʻaalia ai le faʻamalosia ma le faʻamalologa i le taui ma e leai se taui-faʻaaliga igoa, faasolosolo (Fig. 2). I le isi itu, matou te iloiloina pe o nei tali na faʻaaogaina e le tau na faʻatupulaia muamua. O se faʻataʻitaʻiga o se sui o le neuron ma le fuainumera o le faitau aofaʻi o tagata e faʻaalia le faateleina o le faʻaagaga i le R_HC+ sili atu nai lo le R_LC+ faʻaali ua faʻaalia i le Ata 4a ma le b, faʻatulagaina. (lua-siʻusiʻu Wilcoxon's saini tulaga-saini; P = 7.4 × 10^-5, n = 70). O le tufatufaina o auROCs na> 0.5, faʻailoa mai o le tali atu i le R_HC+ e sili atu le telē nai lo le R_LC+ au (Fig. 4c; faʻailoga e lua-faʻataʻitaʻiina Wilcoxon; P = 1.4 × 10^-4, n = 70). O nei taunuʻuga ua faʻailoa mai ai o le tali atu i faʻailoga o valavala i le tulaga o le HC e sili atu ona tele nai lo le tulaga LC. O le mea lea, o matou sailiga e faʻailoa mai ai o le faʻailoga lelei-RPE o loʻo faʻatusalia e le neuramine o le dopamine ua faʻateleina e le tau na muamua maua.

Dopamine neuron tali i taui taui. a O se faʻataʻitaʻiga le tali atu i le R + cues. O le tele o galuega eleelea na fuafuaina mai le gaoioiga o le dopamine neuron na tusia mai le manuki P. O lanu lanu ma togitogi o loʻo faʻaalia ai le maualuga o le totoa ma le timing timing, i le faasologa. lanu samasama ma le lanu piniki faailoa gaoioiga i le maualuga tau ma tofotofoga taugofie, faasologa. O le laina i luga o le laina o loʻo taʻu mai ai le taimi o le ata R + cue. O le vaega lanu enaena e faailoa ai le taimi e fuafua ai le fua o le afi e pei o le tali atu i le taui taui. b Galue-averesi gaioiga o le dopamine neurons faamauina mai manuki P i le R + faailo. O laina mautu ma laina gagase e fai ma sui o le uiga ma le SEM, faʻatulagaina. c Le tufatufaina o auROCs e faʻamaonia ai le aafiaga o le tau totogi i luga o le tali o le neuronal i faʻaiʻuga R +. Faʻatoʻa sikuea ma matala tatala ia faʻamatalaga mai le manuki P ma S, mulimuli ane. O le arrowhead faailoa le median o le auROCs (0.53). d A tali sui i le faailoilo R-. O lanu lanu meamata ma le lanu e faʻaalia ai tau taugata ma taugofie, taʻitasi. O le laina i luga o le laina o loʻo taʻu mai ai le taimi o le ata Rite. e Tausaga o le faitau aofaʻi-o le faʻatupulaia o gaioiga o le dopamine mai le manuki P i Rues. f Le tufatufaina o auROC e faʻamaonia ai le aafiaga o le tau totogi i luga o le tali o le neuronal i Rues. O le aū o le uʻa e taʻu mai ai le ogatotonu o le auROC (0.50)

Ata atoa

Na faaalia foi e le neurons dopamine taofiofia phasic i le faailoilo R- (mati. 4d, u). Ae ui i lea, o tali a le dopamine neurons i Rusia e leʻi faaalia ai se eseʻesega tele e pei o se faʻatinoga o tau faʻatupulaia P = 0.25, n = 70), ma le suʻesuʻega a le ROC e leʻi faʻaalia mai ni faʻamaoniga mo se faʻaituau i le tufatufaina atu o tali (Fig. 4f; a Wilcoxon suega sainia-tulaga, P = 0.35; n = 70). O le mea lea, o le totogi tau e leʻi atagia mai i le le lelei-RPE faʻailo faʻaalia e le le agaʻi i luma-vaʻaia faailo. Lenei ono mafua mai i le fola aʻafiaga: o le le maua gaioiga o le dopamine neuron e maualalo (latalata ile 5 Hz); ma o le mea lea e ono le lava le faʻatulagaina o malosiaga e faʻalelei lelei ai soʻo se eseesega i le tau faʻaalu mo le le lelei RPE tali (Fig. 4d, u).

Na matou iloiloina foi le aafiaga o le tau totogi i luga o le taui taui mo le taua ma le ituaiga o salience dopamine, ma o ituaiga uma o le dopamine neurons na faaalia ai tali talitutusa tutusa (Faaopoopoga Fig. 6a-h). O le mea lea, o le tau totogi e faʻaalia ai se aafiaga talitutusa i luga o le tali atu i taui taui i itu taua uma ma le salience type dopamine neurons.

O faʻamaumauga masani a manuki e leʻi faʻaauau ae eseese i luga o se faʻataʻitaʻiga-e-faamasinoga (Fig. 1b). O le mea lea, e ono mafai ona tali atu le dopamine i le taui taui o loʻo faʻatulagaina e ala i le faʻamautuina o le umi i luga o se faʻataʻitaʻiga e ala i le faamasinoga. Ae ui i lea, e le mafai ona matou maua se faʻamaonia taua i le va oi latou mo tau taʻitasi ma totogi (Faʻamatalaga Faʻafaatusa. 7a-d). E le gata i lea, o le RTs i le tau na faʻaaogaina na faʻapipiʻiina foi i tau ma taui (Fig. 1f). O se tasi o tulaga e ono mafai ona faʻamatalaina e le RTs tali a le dopamine neurons i le taui taui i luga o se faʻataʻitaʻiga i le faamasinoga. Ae ui i lea, e le mafai ona tatou maua se fesoʻotaʻiga taua i le va o le RTs ma le tali saʻo o dopamine i le tau o taui (Faaopoopoga Fig. 7e-h). O nei taunuuga e taʻu mai ai o tali dopamine e tutoatasi mai i le RTs ma le tumau i luga o faʻataʻitaʻiga taʻitasi, ae faʻapipiʻiina i le aofaʻiga o tau e manaʻomia ma le faʻamoemoega ua faʻamauina mo ituaiga taʻitasi.

E le gata i lea, e mafai foʻi ona faʻamalosia i le tulaga o le LC le gaioiga o manaʻoga o manuki ma le faʻaleleia atili o le pani o le dopamine i le taui e maua ile tulaga o le HC. Afai o lea, o le fuainumera o tafega faamalosi e tatau ona fesootaʻi i mea uma e sili ona lelei ma le tikeri o le faʻaleleia atili o le faʻamalosia. Ae ui i lea, o le fuainumera o tafega faamalosi e leai ni aʻafiaga i luga o le fiafia o manuki pe o le faʻaagagaina o launiu dopamine i le taui taui (Faaopoopoga Fig. 8). O le mea lea, vave RTs ma tali maualuga a le AM ​​i le R_HC+ sili atu nai lo le R_LC+ Cue e le ona o le faaofiina faamalosia aborts i le tulaga LC.

faateleina tau faatupulaia tali dopamine e tauia faaooina

O le tali o le dopamine neurons i le R + cues e tatau ona amata mai i le tali atu i le taui lava ia, ona o le dopamine neurons e suia a latou tali i taui-vavalo o faʻamatalaga e uiga i le faʻasalaga taui taui^8,30. O le mea lea, matou te faʻamoemoe o le a faʻaalia e le dopamine neurons se tau faʻalagolago i le tau e faʻaleleia ai le tauia o taui. Ina ia fuaina le gaoioiga o le dopamine neuron i le tauia o le taui, na faia e manuki le galuega le mafaatusalia a le HLC faatasi ai ma le lua tusi o taui taui (Fig. 5a). Talu ai ona o taui na faʻatuina i le na o le afa o le taui na maua ai faʻamatalaga, o le taui taui na le mafai ona faʻalagolago pe ese foi le valoia o le faʻatagaina o taui. O lenei mea na faia ina ia tele ai le tali a le dopamine i le mauaina mai o se taui (le mafaatusalia), ina ia faateleina ai lo tatou lagona lelei i le sailia o se suiga i le tali mai o neuronoa o se galuega o le tau na faʻaalu.

HLC le mautonu. a O le galuega a le HLC. I lenei galuega, o faʻamatalaga tau le mautinoa, lea na tuʻuina atu ai taui i le 50% o le taimi tusa lava pe o le a le faʻamatalaga, na faʻaaogaina. b RTs i tau o faʻatau i tau taugata ma taugata-tau. Naʻo le manuki P na faʻaalia se RT vave i le LC nai lo le HC (**P <0.01; paga lua-siʻalua t suega; t₄ = 9.0, P = 8.5 × 10^-4, n = 5 mo manuki P; t₁₈ = 1.4, P = 0.19, n = 19 mo manuki S). O liʻo uli ma faʻamau sese na taʻu ai le uiga ma le SEM. c RTs i le taui faailoilo i le maualuga tau ma tofotofoga taugofie. E leai se eseesega i le RTs i le taui taui i le va o tau taugata ma tau maualalo (lua-tailed paired t suega; t₄ = 0.97, P = 0.39, n = 5 mo manuki P; t₁₈ = 0.99, P = 0.39, n = 19 mo manuki S)

Ata atoa

Ina ua faʻatusatusa RT i le va o tau, na faʻaalia e le manuki P le RT vave i le LC nai lo le HC cue (Fig. 5b). E leai se eseesega i RTs i le taui taui i le va o le HC ma le LC i totonu o le manuki (Fig. 5c).

I le galuega le mautinoa a le HLC, o le dopamine neurons na faʻaalia ai le faʻaogaina lelei i le LC cue ae leʻi tali atu i le taui o taui aua e le o se taui taulaʻi (Fig. 6a). I le isi itu o le faitau aofaʻi, na faʻaalia tali e laʻititi i le HC nai lo LC cue (Fig. 6b; faʻailoga e lua-faʻataʻitaʻiina Wilcoxon; P = 2.7 × 10^-3, n = 19), ma faʻataʻitaʻiga a le ROC na faʻaali ai ni tali laʻititi i le faʻailo o le HC (Fig. 6c; faʻailoga e lua-faʻataʻitaʻiina Wilcoxon; P = 5.5 × 10^-3, n = 19). Ole tali ole neuronal ile faʻatagaina ole faʻailoga ile tulaga ole HC na lapoʻa atu nai lo le LC (Fig. 6d; faʻailoga e lua-faʻataʻitaʻiina Wilcoxon; P = 0.036, n = 19). O le tufatufaina o auROCs na> 0.5 o faʻailoa mai ai se lapoʻa tele o le tali atu i le HC e faʻatatau i tofotofoga LC (Fig. 6e; faʻailoga e lua-faʻataʻitaʻiina Wilcoxon; P = 0.049, n = 19). O nei taunuʻuga ua faʻailoa mai ai o le taliina o le tuʻuina mai o faʻailoga ua faʻaleleia i le faʻataʻitaʻiga o le HC ma o le totogiina o tau e faʻateleina ai le faʻailoga lelei-RPE i le tuʻuina atu o faʻailoga.

Dopamine tali neuron i le faaooina taui. a Sui sui o dopamine neuron i le galuega le mautinoa o le HLC. Lanu taitasi e fai ma sui o tulaga (samasama: HC +, lanumeamata: HC-, pink: LC +, cyan: LC-). O taimi o le sosoʻo lelei o loʻo faʻaalia mai i kolisi gutu. O tali a lenei dopamine neuron i le tau le mafaamatalaina ma le ea-puff o loo faaalia foi i le vaega saʻo (lanu mumu: taui e le mafaamatalaina, blue: air-puff le mautonu). b Faʻatulagaina-averesi gaioiga o le neuramine dopamine faʻamaumauina mai manuki S i le tulaga faʻailo. Lanu lanumeamata ma lanu viole o loʻo faʻailoa mai ai le gaioiga i tau taugata ma tau maualalo. O laina mautu ma laina gagase e fai ma sui o le uiga ma le SEM, faʻatulagaina. O le vaega lanu efuefu e faʻaalia ai le faʻamalama taimi e fuafua ai le pao o le tali i tulaga o faʻailoga. c Le tufatufaina atu o auROCs e faʻamaonia ai le aafiaga o le tau faʻatatau i le tali o le neuronal i faʻamatalaga tau. Faʻataunuʻu sikuea e faailoa ai faʻamatalaga mai le manuki P (n = 3) ma liʻo matala faʻailoa mai faʻamaumauga mai le manuki S (n = 16). O le uluaʻi aū e faʻailoa ai le ogatotonu o le auROC (0.44). d Tausaga o le faitau aofaʻi-o le faʻatupulaia o gaioiga o le dopamine mai le manuki S i le tauia o le taui. Lanu samasama ma lanu piniki e faailoa ai gaoioiga i tau maualalo ma taugofie, mulimuli ane. O le lanu lanu moana e faailoa ai le taimi faamalama e fuafua ai le fua o le sasaina e pei o le tali atu i le tauia o le taui. e Le tufatufa o auROCs e faʻamaonia ai le aafiaga o le tau totogi i luga o le tali o le neuronal i le tauia o taui. O le aū o le uʻa e taʻu mai ai le ogatotonu o le auROC (0.55)

Ata atoa

E le gata i lea, na tatou faʻatusatusa tali a dopamine pe a leai se taui. O le auROCs e leʻi faʻaalia se tufatufaina atu, o loʻo faʻamaonia ai o le tau totogi e leai se aoga i RPE le lelei i le taimi o le iuga (Faʻaopoopo Faʻafanua. 9a). O launiu o dopamine e leai se eseesega i le va o tali i le R_HC ma R_LC faʻaaliga (Faaopoopoga Fig. 9b).

Tau faʻatupulaia e faʻaleleia ai le saoasaoa o le aʻoga

Talu ai o RPE i le faʻatauaina o taui ua siʻitia e le totogi totogi, i lalo o le talitonuga o le RPEs o loʻo aʻafia tonu i le faʻatonutonuina o mea e faʻaosofia ai-faʻamalieina aʻoaʻoga, matou te faʻamoemoe e faʻaleleia atili RPEs ia atagia mai i le aʻoaʻo amio e ala i le faʻaleleia atili le aʻoaʻoina o le saoasaoa.²⁴. Ina ia tofotofoina mo se aafiaga o totogi totogi i le aʻoga, sa faia e manuki le sailiga suʻesuʻe a le HLC (Fig. 7a; vaai Metotia). I lenei galuega, e lua taui tau (R + ma R-) na tuʻuina atu i le taimi e tasi ma o manuki e tatau ona filifilia se tasi. Na faʻatusatusaina le fuainumera o faʻamanuiaga ma le tauva i le va o faʻataʻitaʻiga (lua-tailed paipa t suega; t₄₈ = 0.15, P = 0.89, n = 49 mo manuki P; t₈₅ = 1.2, P = 0.25, n = 86 mo manuki S). Ina ua faʻatusatusaina RTs mo tau o tau, na faʻaalia uma e manuki nei i luga atu o le televave RT i le faʻaaliga LC nai lo le faʻailoga HC (Fig. 7b; lua-tailed paʻu t suega; t₄₈ = 12.9, P ≈ 0, n = 49 mo manuki P; t₈₅ = 3.4, P = 9.4 × 10^-4, n = 86 mo manuki S). A faʻatusatusaina RTs i faʻailoga tauia, o le manuki S na faʻaalia le televave o le RT i le HC nai lo le tulaga LC (Fig. 7c; lua-tailed paʻu t suega; t₄₈ = 1.3, P = 0.19, n = 49 mo manuki P; t₈₅ = 2.8, P = 6.8 × 10^-3, n = 86 mo manuki S). Pe a faʻatusatusaina RT i le taimi o le muamua ma le mulimuli afa o le vasega aʻoga eseese, RTs i le LC faʻaaliga e sili atu le vave nai lo le HC faʻailoga i le taimi muamua (Faʻaopopo Fig. 10a) ma le afa mulimuli o le sauniga (Faaopoopoga o le Fig. 10c). I se isi itu, o RTs o le manuki S i le taui na maua i le HC tulaga sa sili atu le vave nai lo le tulaga o le LC i le na o le afa mulimuli o le sauniga (Faaopoopoga Fig. 10d) ae le o le afa muamua (Faaopoopoga Ata. 10b).

Faʻamatalaga suʻesuʻega a le HLC. a O le sailiga a le HLC. I lenei galuega, o manuki na tatau ona filifili i le va o R + ma R-cues, lea na faʻapupulaina faʻafuaseʻi i taimi taʻitasi e aʻoaʻo ai. Afai latou te filifilia le R + e mafai ona latou mauaina se taui ma afai latou te filifilia Riliga latou te le maua se taui. b RTs i tau o faʻatau i tau taugata ma taugata-tau. O manuki na vave faʻaalia RTs i le tau maualalo (**P < 0.01; paga lua-siʻalua t suega). Poʻo lanu uliuli ma faʻamau faʻamau e faʻaalia ai le uiga ma le SEM. c RTs i le taui taui i tau taugata ma taugata-tau. Monkey S na vave faʻaalia le RTs i le taui taui i le tau maualalo

Ata atoa

I le suʻesuʻeina o le HLC, o faʻataʻitaʻiga o faʻataʻitaʻiga na faia i se tulaga faʻafuaseʻi i taimi taʻitasi o aʻoaʻoga. O le mea lea, sa tatau ona iloa e manuki le va i le va o taui taui ma taui i taimi taʻitasi. A o faagasolo faʻataʻitaʻiga i totonu o se vasega, na filifilia e manuki le R + i taimi uma i tulaga tau taʻitasi (Fig. 8a). Ina ia faʻasolosolo le saoasaoa o aʻoaʻoga, matou te fetaui lelei ma le faʻatusatusaina o le faʻatinoina o faʻamaumauga, aofia ai faʻataʻitaʻiga saoloto e lua, a ma b, e faʻaalia ai le maualuga o le auala ma le laufanua, taʻitasi (Faaopoopoga Fig. 11a, b). O le vaeluaga o le taua i le va o tafaoga mamao (log a_HC/a_LC) na sili atu le lapoa nai lo le zero o faʻamaonia ai le maualuga tele o le taofiga i le HC nai lo tofotofoga LC (Fig. 8b; lua-tailed t suega; t₄₈ = 2.1, P = 0.042, uiga = 0.58, n = 49 mo manuki P; t₈₅ = 2.5, P = 0.013, uiga = 0.19, n = 86 mo manuki S). O le fua faʻatatau i le va o laupepa laupepa (ogalaau b_HC/b_LC), e le ese mai le zero e leai se eseesega i le va o tau (Fig. 8c; lua-tailed t suega; t₄₈ = 0.76, P = 0.45, uiga = −0.0024, n = 49 mo manuki P; t₈₅ = 0.56, P = 0.58, uiga = 0.010, n = 86 mo manuki S). Nei iʻuga taʻu mai ai o le saoasaoa o le aʻoaʻoina e sili atu le saoasaoa i le HC tofotofoga. Le isi, na matou faʻataʻitaʻia lesona aʻoaʻoina faʻaaogaina ai se faʻamalosiʻau-aʻoaʻoina (RL) faʻataʻitaʻiga (vaʻai Metotia). Lenei faʻataʻitaʻiga aofia aʻoaʻoga fua faatatau aʻoaʻoga (α_HC ma α_LC) ma suʻesuʻega fua (β_HC ma β_LC) mo tulaga tau uma e lua (Faaopoopoga o le Fig. 11c, d). Pe a fetaui lelei i amioga, ua matou iloa o le vaeluaga o le log i le va o tafaoga o fuainumera aʻoaʻo (log α_HC/α_LC) e sili atu nai lo le zero o faʻaalia ai le maualuga o le maualuga o le aʻoaʻoina o le fuainumera i le HC nai lo tofotofoga LC (Fig. 8d; lua-tailed t suega; t₄₈ = 2.3, P = 0.026, uiga = 0.50, n = 49 mo manuki P; t₈₅ = 2.2, P = 0.034, uiga = 0.25, n = 86 mo manuki S) a o le parameter β leai se eseesega (Fig. 8e; lua-tailed t suega; t₄₈ = 0.77, P = 0.44, uiga = 0.0097, n = 49 mo manuki P; t₈₅ = 0.64, P = 0.52, uiga = 0.038, n = 86 mo manuki S). Lenei, matou fuafuaina le aʻoaʻoga fua faʻatatau mo tulaga tau taʻitasi (α_HC ma α_LC) eseese e faʻamatala vave vave le aʻoaʻoina i le tulaga HC. Aepeitaʻi, pe afai o faʻatusatusaga o aʻoaʻoga e tutusa lelei i le va o tau, o le vaeluaga i le va o fua faʻatatau o fuainumera o aʻoaʻoga (α_HC/α_LC) e mafai ona manatu i ai o se faʻaopoopoga faʻamaonia mo RPE i le tulaga HC. O le mea lea, o nei taunuuga e taʻu mai ai o le faʻateleina o le RPE e mafai ona faʻamatala vave vave le aʻoaʻoina i le tulaga HC.

Suʻega o le saoasaoa aʻoaʻo. a Uiga o aʻoaʻoga o manuki P ma S. O le fuainumera o filifiliga R + o loʻo fuafua e avea o se galuega o le faamasinoga. O lanu meamata ma le lanu eletise e faʻaalia ai faʻamatalaga mai le taugata ma le tau maualalo, i le faasologa. O laina togitogi e fai ma sui o le aʻoaʻoga lelei. O galuega faʻatupulaia faʻatusatusaina na fetaui lelei i vaega o faʻamaumauga ma faʻatusalia e pei o laina mausali. b Le fua o le log i le va o mea e fetaui lelei a i le maualuga ma le tulaga taugofie ina ua fetaui faamatalaga ma se galuega tauave exponential faatupulaia (*P <0.05; lua-siʻusiʻu Wilcoxon's saini tulaga-saini). O liʻo uli ma faʻamau sese na taʻu ai le uiga ma le SEM. c Le fua o le log i le va o mea e fetaui lelei b i le tulaga tau-maualalo maualuga ma ina ua fetaui faamatalaga ma se galuega tauave exponential faatupulaia. d Le fua o le log i le va o le numera o le aʻoaʻoga α i tulaga maualuluga ma tau maualalo pe a talafeagai ia faʻamaumauga ma se faʻataʻitaʻiga faʻamalosia-aʻoaʻoga. e Le fua o le log i le va o le parakalafa talafeagai β i tulaga maualuluga ma tau maualalo pe a talafeagai ia faʻamaumauga ma se faʻataʻitaʻiga faʻamalosia-aʻoaʻoga

Ata atoa

Na matou taumafai foi e faʻamatala le faʻagasologa o aʻoaʻoga ma isi faʻataʻitaʻiga RL e faʻaalia ai se avanoa e mafai ai e manuki ona iloa le faʻamaoni i le va o mea faʻamalosi ma taui i luga o suʻega taʻitasi. I na faʻatusa, o le tau o le unchosen filifiliga e faʻafouina faatasi ma le filifilia (Faaopoopoga Fig. 12). E tusa lava pe faʻaaogaina isi ituaiga faʻataʻitaʻiga i le faʻamaumauga, o le maualuga o le aʻoaʻoina o le fuainumera na sili atu ona lautele i le HC pe a faatusatusa i le LC tulaga (Faaopoopoga Fig. 12b, f) ao iai le parakalafa β leai se eseesega (Faaopoopoga Ata. 12d, h). O le mea lea, o la matou sailiga e uiga i se faʻaopoopoga o le faailo RPE i le tulaga o le HC e malosi tele i le tulaga o le RL faʻataʻitaʻi talafeagai i le faʻamaumauga.

Sa matou suʻesuʻeina le aafiaga o tau totogi i luga o le taua o faʻamatalaga taui-faʻamatalaga ma luga ole tali o le midbrain dopamine neurons. Maitaga na faʻaalia le faʻatupulaia o le faʻatatauga mo taui-faʻamatalaga o faʻamatalaga ina ua maeʻa le faatinoga o se gaioiga na mafua ai se tau tele atu. O laina o le Dopamine na faaalia ai le tele o tali i taui uma e tasi-o le valoʻaga ma le tufatufa atu o taui, pe a uma ona faʻatupulaia le tau. E le gata i lea, o manuki e vave tele le vave aʻoga pe a manaʻomia se tau maualuga atu e maua ai se taui.

E tele suʻesuʻega ua faʻaalia ai o le tau totogi e faʻaleleia ai manaʻoga mo se taui-o le faʻamatalaga o le igoa^1,2,3. I le suʻesuʻega o loʻo i ai nei, o manuki na vave faʻavaveina le RTs i le taui-faʻaaliga i totonu o le tulaga HC pe a faʻatusatusa i latou i le tulaga LC, faʻatasi ma le ono mafai ona faʻaleleia le tau o le taui ile tau totogi²⁷. O se isi mea e mafai ona fai, o le umi o le taimi faʻasoa e fesoʻotaʻi ma le faʻaleleia atili o le taulaʻi i le tulaga faʻataunuʻuina i le tulaga HC, o le mea lea, faʻaititia ai le RTs pe a maeʻa le faʻamautuina i le taimi o le faamasinoga HC. Ae ui i lea, matou te leʻi maua se eseesega i le va o RTs i le R i totonu o le HC ma le LC i le galuega a le HLC. Ma le isi, i le afa muamua o le suʻesuʻega a le HLC. RTs i le R e le o matua eseese i le va o tofotofoga HC ma LC. O nei suʻesuʻega o loʻo faailoa mai ai o se faʻaopoopoga umi e le o se faʻamalamalamaga faʻapitoa mo le RTs sili ona puupuu o loʻo matauina i le taui-faʻamatalaga faʻaaliga. I le faaopoopo atu i le aafiaga o tau totogi i luga o le tau o le RTs, o le tau na afaina ai foi RTs i faailo e le i tua atu, ae ui lava i le mea moni e leai se taui na tuuina atu pe a uma ona faia ia ata. O se suʻesuʻega talu ai na lipotia mai ai se mea uiga tutusa, i totonu ole mataupu ole manuki na maua ai le RTs pupuu i faʻamasinoga e leʻi faʻafesoʻotaʻi pe a sili atu le tele o taui e faʻamanuiaina i isi suʻega i totonu o poloka taitasi³⁰. O se tasi o faʻamatalaga talafeagai o le aafiaga i lena suesuega, o le maualuga maualuga o le manaʻoga e tali atu i le poloka faʻatasi ai ma le sili atu o le faʻamanuiaga e sili ona fiafia i ai e aafia ai RTs faʻapea foi i le leai o se taui i totonu o le poloka. E tutusa foʻi, i le suʻesuʻega o loʻo i ai nei, o le faʻamoemoe o se taui sili atu ona taua i faamasinoga a le HC atonu e faʻaogaina RTs i le leai o se taui i faʻamaoniga HC i la tatou galuega. E le gata i lea, o le aafiaga o le tau totogi i luga o le RTs i le tauia o taui na itiiti ifo nai lo lena i le leai o taui-taumatematega. E foliga mai o se mea taua o le mea moni e faapea, talu ai o manuki na vave faʻavavevave i le R_LC+ i le mea muamua, o le a faaitiitia le avanoa e iloa ai se faapuupuuga o RTs i le R_HC+ au. O le mea lea, o le eseesega i RTs i le va o le R + faʻaaliga o le a laʻititi ona o se taunuuga.

Sa faia foi e manuki filifiliga faigata i le va o le R_HC ma R_LC faʻaaliga i le galuega HLC. Ae ui i lea, aʻo avea le manuki S na faʻaalia se manaʻoga mo le R_HC+ tuu i le R_LC+ o lea, o le manuki P e leai se mea e fiafia i ai. mafai ona faamatala mai ai lenei eseesega e se eseesega contextual le va o le tofotofoga HLC saccade ma le filifiliga. I filifiliga filifilia, e lua taui-muaʻi faʻamatalaga na tuʻuina atu nai lo le tasi taui-vaʻai faʻamatalaga. E le gata i lea, o manuki latou te le maua se taui pe a maeʻa a latou filifiliga e tusa lava pe latou te filifilia le taui-o le valoʻaga lea, o lea na faia ai le suʻega filifiliga i le faʻaumatia. O le faʻataunuʻuina o taualumaga na faʻatinoina ina ia mautinoa ai le faʻatautaia o le manuki i mea na aʻoaʻoina i taumafaiga o taumafaiga, e ese mai i le fenumiai ma le aʻoaʻoina fou i luga o filifiliga filifilia. Ae ui i lea, o lenei faiga e mafai ona i ai le itu e mafai ai e le manuki ona vave iloa ona iloa le faʻaaogaina o taualumaga i le mea e filifili ai, ma e leai se mafuaaga e filifili ai mea e sili ona fiafia i ai. Ae ui i lea, o se tasi o manuki na ia faaalia moni se mea e sili ona lelei mo le taui e maua i le tulaga HC.

I le taimi o le tuʻuina atu o se mea na valoia ai se isi mea e manaʻomia mulimuli ane e totogi ai se tau, o le gaoioiga o le dopamine neurons na faʻaititia, e ogatusa ma suʻesuʻega muamua^22,23. I a matou suʻesuʻega, matou te leʻi matauina le faʻaitiitia o le dopamine neuron e tali atu i faʻamatalaga HC ma le LC e faatatau i le laina. O lenei mea e taʻu mai ai o se faailo leaga-RPE e le tupu i lena taimi-e tusa lava pe o le a le tau e sosoo ai. O le leai o se RPE le lelei e ono atagia mai ai le tuufaatasia o se taumatega o taui i le lumanaʻi o loʻo faʻamoemoeina mulimuli ane i le faamasinoga. O le dopamine neurons na faʻaalia ai le faʻamalosia tele i le suega LC ma o le gaoioiga na maualuga atu pe a faatusatusa i le faamasinoga HC. O lenei mea e taʻu mai ai o faʻamatalaga o tau o loʻo tuʻuina atu i le faailo RPE o loʻo tauaveina e dopamine neurons. O le mea lea, dopamine neurons e faʻamaonia ai taui ma faʻamatalaga o tau ma o le tali RPE e atagia ai le aofaiga o tau ma taui.

Na matou faʻaalia o le faailo RPE o loʻo faʻataʻitaʻiina e le dopamine neurons e faʻaleleia e le tau totogi i le tau o le taui o le faʻataʻitaʻiga (i totonu o le galuega a le HLC) ma le faʻatagaina o le taui (i le HLC le mautonu). O le tau faʻatatau o taui na tuʻuina atu i le HC ma LC faʻamasinoga sa tutusa; o le mea lea, o le fesuiaiga o faailo RPE e tatau ona mafua mai i se faagasologa e le masani ai. O lenei avanoa e lagolagoina e le tele o suʻesuʻega e faʻaalia ai se faʻalautelega o le faʻaaogaina o faailo o le dopamine RPE e tutusa ma le gaioiga o le taua ma le aoga i dopamine neurons^{11,19,20,21,31,32,33,34}. Afai o le faailoilo RPE e sili atu, e tatau ona maua ai se vave vave faʻafouina o le tau taua, lea o le a aʻafia ai i le saoasaoa o le aʻoga o faʻasalalauga taui-taui. O suʻesuʻega muamua na faʻaalia ai se fesuiaiga o le saoasaoa o le aʻoga e ala i mea e le mafaamatalaina^24,35. E tusa ai ma lenei, o le manuki faaalia saoasaoa aoaoina vave i le HC e faatatau i le tulaga LC. Na matou iloa o le vave faʻaleleia o le saoasaoa o aʻoaʻoga e ala i le tau totogi e mafai ona faʻamatalaina e se RL faʻataʻitaʻiga ma se RPE tele. Sa faigata le vavaeeseina o aafiaga o le RPE tele ma le faateleina o le aofaʻi o aʻoaʻoga ia matou suʻesuʻega; ae ui i lea, na matou mauaina se faʻamaoniga tele dopaminergic RPE i le tulaga HC. E le gata i lea, o se suʻesuʻega muamua a le FMRI na faʻaalia ai o le taamilosaga o le aʻoaʻoga o loʻo faʻatusalia i le cingulate coringte muamua ma o lena gaoioiga a le VTA e le fesoʻotaʻi ma le fua faatatau o le fuaina o aʻoaʻoga i siosiomaga faʻalavelave³⁶. O le mea lea, tatou te finau ai o le faailoga RPE e faʻamaonia e dopamine neurons e faʻapupulaina i le tau totogi, ma o le faateleina o le RPE ua faʻaleleia ai le saoasaoa o le aʻoga.

A oʻo ina faʻavaeina le faailoilo RPE i le taimi o le faʻataʻitaʻiga o taui ma le taui o le faʻatagaina, ua uma ona totogi e manuki le tau. O le mea lea, o se tasi auala mo le faʻalauiloaina o le RPE o le faailo lea o se taui e maua mai i le HC atonu e sili atu ona tauia. O se faʻamoemoega sili atu o se taui sili atu ona taua pe a maeʻa le HC ona faʻamalosia le faʻamalosia e faʻauma le faamasinoga, ma faʻapuupuuina ai le RT i taui tau i faʻataʻitaʻiga HC.

O le isi faʻamatalaga talafeagai oa tatou taunuuga, o le toomaga mai le faʻamutaina o le tau e mafai ona galue o se taui mo manuki. Faʻataʻitaʻiga o le faʻamaonia o le foliga maguma (fMRI) ua faʻaalia ai o le tiga o le tiga atonu o se taui mo tagata auai^37,38; o le mea lea, o le tau e mafai ona faia se matafaioi faapena e avea o se mea e faʻaosofia ai le tiga. Afai o le toomaga mai le tau e tauia ma afai e atagia i totonu o le dopaminergic gaoioiga, matou te faamoemoe o le a tali mai le dopamine neurons i le faaiuga o le faʻaoga umi, o le taimi o le faʻataʻitaʻiga o taui. Ae ui i lea, matou te leʻi matauina soʻo se eseesega i le dopaminergic i le taimi o le taui e maua ai ni faʻaaliga poʻo se eseesega i RTs i le R i le va o le HC ma le LC i le galuega a le HLC. O le mea lea, matou te fautua atu o le toomaga mai le tau e le maua ai se faʻamatalaga talafeagai mo le aafiaga na matou matauina i le lapatamine neurons.

E le gata i lea, o le dopamine neurons na faʻaalia ai le eseesega o tali i le faʻalavelave faʻaosooso pe a faatusatusa i le tau o loʻo faʻatatau ai le tau. O se tasi faʻamatalaga talafeagai mo lenei mea, o le tau o le tau e itiiti ifo le alofa nai lo le ea-ea poʻo le taui, aua o le tau o le tau na faʻalauteleina i le faaletino i ni nai sekone aʻo faia e manuki le faʻapipiʻi ma le punctate. O le mea lea, o dopamine neurons e le mafai ona faʻaaogaina i le tau e sili ona taugofie. O le isi mea e ono mafai ona tali mai le ituaiga o salience dopamine neurons i mea na tutupu ina ua maeʻa nisi o gaioiga. A avatu le taui poʻo le vaalele i le manuki, latou te faia ni gaioiga e pei o le lafoaia pe matala. Ae ui i lea, i totonu o le galuega a le HLC, sa tatau ona taofi pea e le manuki o latou mata i luga o le taufaʻatasia e aunoa ma se gaioiga e pei o le tau. O le mea moni, o se suʻesuʻega talu ai nei na faʻaalia ai le tuʻuina atu o le dopamine i le nucleus accumbens i le maeʻa ai o se taui-o le vaʻaia o le lisi e toesea seivagana ua amata saʻo le gaioiga³⁹. Ona o le tau oa tatou suesuega e le aofia ai le amataina o le gaoioiga, o lenei mea atonu o le a mafua ai se tali e le ogatasi o ituaiga o le ola o le dopamine. Po o le a lava le auala, e mafai ona tatou faʻataunuʻuina o faʻamatalaga tau o loʻo faʻasoasoaina eseese mai faʻamatalaga faʻalavelave.

I le faaiuga, tatou te fautua atu o le totogiina o tau e faateleina ai le tau o taui-o valoʻaga o igoa ma o le mea lea e faateleina ai le faailoilo RPE i totonu o le midbrain dopamine neurons. O lenei aafiaga na taʻitaʻia ai se faʻataʻitaʻiga o amioga a le manu o le a faʻaleleia mo taui-vaʻai faʻamatalaga e mulimuli i le poto masani o se HC. O le mea moni lenei na matou matauina. O le mea lea, oa matou matauga i le gaoioiga o le dopamine neurons na taʻitaʻia ai i matou e faʻamaonia le i ai o se faʻalogona amio, faʻapea foʻi ma se faʻalapotopotoga faʻatautaia o loʻo faʻalagolago i lenei aafiaga, lea na matou faʻamaonia mulimuli ane. O a matou sailiga e fai ma faʻataʻitaʻiga o le auala e mafai ona tupu ai le faʻasolosolo i le va o fuataga o le faʻaaogaina o tala o le talipupuni, aʻoaʻoga faʻapitoa ma amioga: o le atinaʻeina o se malamalama loloto atu i le gaioiga o le neuronal i le faiʻai e mafai ona maua ai malamalamaaga e uiga i amioga ma lona faavae faʻavae.

manu

Sa matou faʻaaogaina manulele e lua tama Iapani (Macaca fuscata; mamafa o le tino, 6.5 kg = Monkey P; mamafa o le tino, 9.0 kg = Monkey S). Sa matou totoina se ulu ulu i luga o le ulu o le manuki ina ia mafai ona faapipii i se nofoa i se aso mulimuli ane. O se potu e faamau ai foi na totoina ina ia mafai ai ona sii se micromanipulator eletise. O le potu na teu ai le 45 ° i luga o le vateatea ma tuu i luga o le mea e mafai ona ave i luga o le eleele: 15 mm pito i tua i le auala i fafo. Ina ua maeʻa se vaitaimi o le toe faaleleia, sa aoaoina le manuki e fai le galuega faiva. A maeʻa le aʻoga, matou te puʻeina se pu i totonu o le ulu i totonu o le potu faʻamaumauga mo le tuʻuina atu o eletise. O faʻataʻitaʻiga uma o le tausiga o manu na talia e le Komiti o Faʻataʻitaʻiga o Tamaʻitaʻi a le Tamagawa University, ma o loʻo faʻatulagaina i National Institute of Health Guide mo le Tausia ma le Faʻaaogāina o Fale Laboratory.

Galuega faʻapitoa

Sa aoaoina ia manuki e fai le galuega lavelave a le HLC (Fig. 1a), Galuega le mautinoa a le HLC (Fig. 5a), ma le sailiga a le HLC (Fig. 7a). O galuega uma sa faia i totonu o se potu pogisa. O manuki na nonofo i luga o le nofoa i luma o le 22-i. LCD monitor (S2232W, Eizo) ma o latou ulu ulu totoina faʻamau i le nofoa. O le mamao i le va o latou mata ma le faʻaaliga e 70 cm. Ina ua amata le faʻailo (liʻo paʻepaʻe, 0.3 ° lapoʻa) i le ogatotonu o le faʻaaliga, sa manaʻomia le manuki e faʻatumau lana vaʻai i le faʻaaliga. O le amataga faʻailo na mouʻese ina ua maeʻa le 750 ms ona faʻaalia lea o le tau o faʻailoga (fetu ma le matagiolo mo faʻataʻitaʻiga o HC ma LC). O manuki na manaʻomia e saccade i le tau faʻaaliga i le taimi o le 750 ms o faʻaali faʻaaliga. Afai latou te leʻi vaʻai i le faʻaaliga, na toʻesea le faʻamasinoga ma toe amata foi le faamasinoga lava lea e tasi. I le taimi o faʻataʻitaʻiga HC, o le faʻatutuina o sini (0.3 ° × 0.3 ° sikuea paʻepaʻe) na faʻaalia ina ua maeʻa le tau o tau mo le 2000 ms (HLC saccade ma HLC le mautinoa galuega) poʻo le 1500 ms (HLC suʻesuʻe galuega) ma manuki na manaʻomia e saccade ai ma vaʻai pea i ai. Afai o manuki na minoi la latou vaʻaiga i tala atu o le faʻamau faʻamalama o le 4 ° × 4 °, na faʻateʻaina loa le galuega. O le faʻamalama faʻamalama na faʻagaoioia 400 ms ina ua maeʻa le faʻamaumauga o faʻamatalaga ona o manuki manaʻomia le taimi e sauniuni ai mo le saccade ma mo fetuʻunaʻiga o la latou faʻamau. O le mea lea, o manuki na tatau ona faʻamautu mo le sili atu 1600 ms (HLC saccade ma HLC le mautinoa galuega) poʻo le 1100 ms (HLC suʻesuʻe galuega) i le HC tofotofoga. I faʻataʻitaʻiga a le LC, na faʻaalia se avanoa avanoa mo le 1500 ms (HLC saccade ma HLC le mautinoa galuega) poʻo le 1000 ms (HLC suʻesuʻe gaioiga), ona aliali mai ai lea o le faʻamau faʻamau mo le 500 ms. Talu ai o le faʻamalama faʻamalama na faʻagaoioia 400 ms ina ua maeʻa faʻatulagaina faʻaaliga ata, o manuki na manaʻomia e faʻamau i luga o le sini mo le sili atu i le 100 ms i LC tofotofoga. Na faʻaalia e manuki le tele o mea sese i le faʻataʻitaʻiga o le HC; o le mea lea, o se faʻamalosi faʻamalosiga na soʻosoʻo faʻaofi i totonu le 100 ms ae le i faia le faʻailoga tusitusia (400 ms i le maeʻa ai o le faʻatutuina o le faʻatulagaina o faʻaliga o le taimi o le faʻamalama faʻamalama amata) i le LC faʻataʻitaʻiga e faʻatusatusa le tulaga manuia. Ina ua uma ona faʻamautuina i le faʻatutuina, tasi pe lua ni faʻailoga na tuʻuina mai ma o manuki na manaʻomia e saccade i le faʻaaliga. Afai na latou manuia faia se saccade i le taui faʻailo, o se leo beep na auina mai 750 ms ina ua maeʻa le faʻailoga faʻaaliga. Ina ua faia e manuki le saccade i le R + faʻailo, 0.3 ml o le vai na tilivaina i le taimi lava e tasi ma le laulu. E leai se taui na tuʻuina mai ina ua latou faia le saketete i le Rue cue.

I totonu o le galuega a le HLC, na faʻaaogaina ai ni lio se fa e fai ma taui taui (R_HC+: samasama; R_HC-: lanumeamata; R_LC+: lanu piniki; R_LC-: lanumoana; Fig. 1a). Tasi le faʻataʻitaʻiga sauniga aofia ai 80 saccade faʻataʻitaʻiga, 20 le mafaamatalaina taui faʻataʻitaʻiga, 20 le fuafuaina vaʻalele ea-puff tofotofoga, ma 5 filifiliga tofotofoga. O faʻamasinoga saccade, e aofia ai le 40 HC faʻataʻitaʻiga ma le 40 LC faʻataʻitaʻiga, o ia mea e lua na aofia ai le 20 taui faʻataʻitaʻi ma le 20 leai ni faʻataʻitaʻi taui. I le le mafaamatalaina taui po o le ea-puff tofotofoga, 0.3 ml o vai taui poʻo le 0.2 MPa o le ea-puff (150 ms mo manuki P; 200 ms mo manuki S) na avatua i manuki foliga e aunoa ma le cued. O filifiliga faʻataʻitaʻi na aofia ai le faʻataʻitaʻiga na faia ai e manuki se filifiliga i le va o le R + (R_HC+ vs. R_LC+) i le faamasinoga HC, i le va o Rupe (R_HC- vs. R_LC-) i le faamasinoga HC, i le va o R + (R_HC+ vs. R_LC+) faʻaaliga i le LC, i le va o R- (R_HC- vs. R_LC-) faʻaaliga i le LC faʻataʻitaʻiga, ma le va o tau o loʻo faʻaalu (Faaopoopoga o le Fig. 1). I faʻataʻitaʻiga ma se filifiliga i le va o taui taui, o le faʻatulagaina o galuega sa foliga tutusa ma le galuega sava aʻo leʻi faia le faʻataʻitaʻiga o taui. O le isi, nai lo le tuuina atu o se taui, e lua taui o tau na tuuina atu i faamasinoga filifilia ma e leai se taui na tuuina atu ina ua maeʻa le taui o le ata e tusa lava pe faia e manuki le filifiliga i le va o R + cues.

Ina ia tofotofoina le tali mai o le dopamine neurons mo le tauia o le tufaina atu, na faia ai e manuki le galuega le mautonu a le HLC (Fig. 5a). O lenei galuega e talitutusa lava ma le galuega a le HLC faʻapitoa sei vagana ai taui o taui. I lenei galuega, matou te faʻaaogaina ni taui se lua (nai lo taui e fa na faʻaaogaina i le galuega a le HLC), tasi mo le faamasinoga HC ma le isi mo le LC suega. O le taui na tuʻuina atu i le afa o faʻasalaga ina ua maeʻa le faʻataʻitaʻiga o faʻataʻitaʻiga. O se tasi o faʻataʻitaʻiga na aofia ai tofotofoga i le 80, faʻataʻitaʻiga a le 20, ma le 20 faʻamasinoga o le vaalele. O faʻataʻitaʻiga faʻapitoa na aofia ai tofotofoga 40 HC ma tofotofoga 40 LC, e aofia uma ai ma le 20 taui faʻamasi ma 20 leai ni faʻamanuiaga tauia. I faʻamoemoega e le mafaamatalaina, o se taui poʻo se puʻepuʻe na tuʻuina atu e aunoa ma se mea.

I le sailiga a le HLC, e lua taui o taui (R_HC+, R_HC- poʻo le R_LC+, R_LC-) na tuʻuina atu i le taimi lava e tasi ma sa manaʻomia ia manuki ina ia faʻasolosolo atu i se tasi o taui o taui (Fig. 7a). Afai latou te filifilia le R + nue, na maua i latou se taui vai. Faʻailoga taui e fa (R_HC +, R_HC-, R_LC +, R_LC-) na gaosia mo suʻesuʻega taʻitasi ma sa manaʻomia le manuki ina ia aʻoaʻoina le fesoʻotaʻiga i le va o faʻamatalaga ma le faʻamasinoga faʻamasino-e-faamasinoga. O se tasi o faʻataʻitaʻiga na aofia ai suega a 100 HC ma suʻega 100 LC. Na matou maua ai mo le sailiga, pe afai matou te setiina le taimi faatulagaina e avea ma 2000 ms i le tulaga o le HC ina ia fetaui ma le umi o le tulaga o le HC i isi galuega, o le manuki na faia le galuega i se tulaga maualalo laʻititi atonu ona o le faigata o le galuega ma / poʻo le tau maualalo maualalo totogi. O le mea lea, ina ia faʻaitiitia ai faigata o le galuega ma faʻaititia le fuainumera o le alualu i luma, matou te faʻaaogaina le umi o le seti 1500 ms o le tau mo le sailiga o le HLC.

Na faʻatautaia galuega i le faʻaaogaina o se masini faʻapisinisi e mafai ona avanoa (TEMPO, Reflective Computing, St. Louis, MO, Amerika). O se polokalama masani na faia e faʻaaoga ai se atinaʻe polokalame faʻaoga (OpenGL) sa faʻaogaina mo le faʻalauiloaina o le ata. O fuainumera vaaia o le tau ma taui o taui na faia e tusitala.

Faamauina ma le mauaina o faamatalaga

O le nofoaga o le farga nigra sa fuafuaina e faʻaaoga ai ata o le MR. O se eletise tungsten e uumi-uumi (o le shank diameter, 0.25 mm, 0.5-1.5 MΩ ua fuaina i le 1000 Hz, FHC) na faaofiina i totonu o le nigga e faaaoga ai le micromanipulator (MO-972, Narishige, Tokyo, Iapani) i luga o le potu e faamau ai se faʻataʻitaʻiga leai ni meaola. O faailo eletise na faateleina (× 10,000) ma faʻapipiʻiina (0.5-2 kHz). O gaioiga faʻatino mai se neuron e tasi na vaʻavaʻavaʻaina ma se algorithm matai (OmniPlex, Plexon, Dallas, TX, ISA). O le mata o le mata na mataʻituina e se masini komepiuta i le fuainumera o 500 Hz (iView X Hi-Speed ​​Primate, SMI, Teltow, Siamani). O le taimi o gaioiga gaioiga ma amioga faʻapitoa na tusia faʻatasi ma se faʻataunuʻuga taimi o le 1 kHz.

Faʻamatalaga faʻamatalaga

Ina ia faʻavasega le amio a le manuki, o le RTs na faʻamoemoeina o le vaeluaga o le taimi i le va o le faʻamafanafanaga ma le taimi na amata ai e le manuki le savaliga. O le faʻaogaina o le sosoʻo na faʻamoemoeina e ala i le faʻatulagaina o le taimi pe a maualuga atu le tulaga vaʻaia nai le 5 faʻasologa masani mai le tulaga maualuga o le vaʻavaʻai ao le i faia le faʻatinoga.

I le suʻesuʻega a le HLC, o le filifiliga o filifiliga a manuki na faʻatusatusaina e ala i le tuʻufaʻatasia o se galuega faʻatupulaia faʻatupulaia. O le galuega (P) o loʻo faʻamatalaina le fuainumera o filifiliga saʻo e pei ona taua i lalo: