การตัดสินใจของ Orbitofrontal Cortex และการติดยาเสพติด (2006)

ไปที่:

นามธรรม

บทนำ

ความสามารถของเราในการสร้างความคาดหวังเกี่ยวกับความน่าปรารถนาหรือคุณค่าของเหตุการณ์ที่กำลังจะเกิดขึ้นเป็นพื้นฐานของอารมณ์และพฤติกรรมของเรามากมาย อันที่จริง การสร้างความคาดหวังดังกล่าวมีหน้าที่สำคัญสองประการ ประการแรก ความคาดหวังชี้นำพฤติกรรมในทันทีของเรา ทำให้เราสามารถบรรลุเป้าหมายและหลีกเลี่ยงอันตรายที่อาจเกิดขึ้นได้ ประการที่สอง ความคาดหวังสามารถนำมาเปรียบเทียบกับผลลัพธ์ที่เกิดขึ้นจริงเพื่ออำนวยความสะดวกในการเรียนรู้ เพื่อให้พฤติกรรมในอนาคตสามารถปรับตัวได้ดียิ่งขึ้น หน้าที่ทั้งสองนี้ต้องการให้ข้อมูลเกี่ยวกับผลลัพธ์ที่คาดหวังถูกเก็บไว้ในความทรงจำ เพื่อให้สามารถนำมาเปรียบเทียบและบูรณาการกับข้อมูลเกี่ยวกับสถานะภายในและเป้าหมายปัจจุบัน กระบวนการบูรณาการดังกล่าวสร้างสัญญาณที่เราจะเรียกว่า ความคาดหวังผลลัพธ์ ซึ่งเป็นคำที่นักทฤษฎีการเรียนรู้ใช้มานานแล้วเพื่ออ้างถึงการแสดงภาพภายในของผลที่ตามมาที่น่าจะเกิดจากการกระทำเฉพาะ [ 1 ] การหยุดชะงักของสัญญาณดังกล่าวคาดว่าจะก่อให้เกิดความยากลำบากมากมาย ทั้งในความสามารถในการตัดสินใจที่ปรับตัวได้และการเรียนรู้จากผลที่ตามมาเชิงลบของการตัดสินใจ ในบทความนี้ เราจะเริ่มต้นด้วยการอธิบายหลักฐานล่าสุดที่แสดงให้เห็นว่าคอร์เทกซ์ส่วนหน้าของสมอง (OFC) มีบทบาทสำคัญในการสร้างและการใช้ความคาดหวังผลลัพธ์ จากนั้น เราจะกล่าวถึงหลักฐานล่าสุดที่แสดงให้เห็นว่าการตัดสินใจที่ไม่เหมาะสมซึ่งเป็นลักษณะเฉพาะของการติดยาเสพติด สะท้อนให้เห็นถึงการหยุดชะงักของสัญญาณนี้บางส่วน อันเป็นผลมาจากการเปลี่ยนแปลงที่เกิดจากยาเสพติดใน OFC และบริเวณสมองที่เกี่ยวข้อง

กิจกรรมของระบบประสาทใน OFC และพฤติกรรมที่ขึ้นกับ OFC นั้นสะท้อนถึงบทบาทที่สำคัญของ OFC ในการสร้างผลลัพธ์ที่คาดการณ์ไว้

ความสามารถในการรักษาข้อมูลเพื่อให้สามารถจัดการ บูรณาการกับข้อมูลอื่น และนำไปใช้ชี้นำพฤติกรรมนั้น ได้รับการอธิบายในหลายแง่มุม เช่น หน่วยความจำใช้งาน หน่วยความจำชั่วคราว หรือหน่วยความจำแบบตัวแทน และขึ้นอยู่กับคอร์เทกซ์ส่วนหน้าอย่างมาก [ 2 ] ภายในคอร์เทกซ์ส่วนหน้า OFC ด้วยการเชื่อมต่อกับบริเวณลิมบิก มีตำแหน่งที่โดดเด่นในการช่วยให้ข้อมูลเชิงสัมพันธ์เกี่ยวกับผลลัพธ์หรือผลที่ตามมาสามารถเข้าถึงหน่วยความจำแบบตัวแทนได้ ( กล่อง 1 ) อันที่จริง การศึกษาจำนวนมากขึ้นเรื่อยๆ ชี้ให้เห็นว่ามีความสัมพันธ์ทางประสาทของค่าที่คาดหวังของผลลัพธ์อยู่ และอาจเกิดขึ้นใน OFC ตัวอย่างเช่น การศึกษาภาพทางประสาทของมนุษย์แสดงให้เห็นว่าการไหลเวียนของเลือดใน OFC เปลี่ยนแปลงไปในระหว่างการคาดการณ์ผลลัพธ์ที่คาดหวัง และเมื่อค่าของผลลัพธ์ที่คาดหวังถูกแก้ไขหรือไม่เกิดขึ้น [ 3 – 6 ] การกระตุ้นนี้ดูเหมือนจะสะท้อนถึงคุณค่าของสิ่งจูงใจของสิ่งเหล่านี้ และสังเกตได้เมื่อมีการใช้ข้อมูลนั้นเพื่อชี้นำการตัดสินใจ [ 7 ] ผลลัพธ์เหล่านี้ชี้ให้เห็นว่าเซลล์ประสาทใน OFC เพิ่มกิจกรรมเมื่อมีการประมวลผลข้อมูลดังกล่าว ดังนั้น กิจกรรมทางประสาทใน OFC ที่เกิดขึ้นก่อนรางวัลหรือการลงโทษที่คาดการณ์ไว้จะเพิ่มขึ้น ซึ่งโดยทั่วไปจะสะท้อนถึงคุณค่าของแรงจูงใจของผลลัพธ์เหล่านี้ [ 8 – 11 ] ตัวอย่างเช่น เมื่อลิงได้รับสัญญาณภาพที่จับคู่กับรางวัลที่ต้องการแตกต่างกัน เซลล์ประสาทใน OFC จะทำงานอย่างเลือกสรรตามว่าผลลัพธ์ที่คาดการณ์ไว้เป็นรางวัลที่ต้องการหรือไม่ต้องการภายในบล็อกการทดลองนั้น [ 10 ] ยิ่งไปกว่านั้น Roesch และ Olson [ 11 ] เพิ่งแสดงให้เห็นว่าการทำงานใน OFC ติดตามตัวชี้วัดเฉพาะอื่นๆ ของคุณค่าผลลัพธ์ ตัวอย่างเช่น เซลล์ประสาทจะทำงานแตกต่างกันสำหรับรางวัลขึ้นอยู่กับขนาดที่คาดหวัง เวลาที่คาดว่าจะต้องใช้ในการได้รับ และผลเสียที่อาจเกิดขึ้นจากพฤติกรรมที่ไม่เหมาะสม [ 11 , 12 ]

กล่อง 1 กายวิภาคของวงจร orbitofrontal ในหนูและบิชอพ

Rose และ Woolsey [ 53 ] เสนอว่าคอร์เทกซ์ส่วนหน้าอาจถูกกำหนดโดยการฉายภาพของทาลามัสส่วนกลางด้านหลัง (MD) มากกว่าโดย 'การเปรียบเทียบเชิงชั้น' [ 54 ] คำจำกัดความนี้เป็นพื้นฐานในการกำหนดโฮโมล็อกของคอร์เทกซ์ส่วนหน้าในสายพันธุ์ต่างๆ อย่างไรก็ตาม ความคล้ายคลึงกันทางด้านการทำงานและกายวิภาคศาสตร์ต่างหากที่กำหนดพื้นที่โฮโมล็อกอย่างแท้จริง (รูปที่ 1 ในกล่องนี้)

ในหนู MD สามารถแบ่งออกเป็นสามส่วน [ 55 , 56 ] การฉายภาพจากส่วนกลางและส่วนด้านในของ MD กำหนดขอบเขตที่รวมถึงบริเวณวงโคจรและคอร์เทกซ์อินซูลาร์อะแกรนูลาร์ด้านล่างและด้านบน [ 55 – 58 ] บริเวณเหล่านี้ของ MD ในหนูได้รับเส้นใยประสาทนำเข้าโดยตรงจากอะมิกดาลา กลีบขมับส่วนกลาง พัลลิดัมด้านล่าง และบริเวณเท็กเมนตัลด้านล่าง และรับข้อมูลกลิ่นจากคอร์เทกซ์พิริฟอร์ม [ 55 , 56 , 59 ] รูปแบบการเชื่อมต่อนี้คล้ายกับของส่วนแมกโนเซลลูลาร์ที่อยู่ตรงกลางของ MD ในไพรเมต ซึ่งกำหนดส่วนย่อยพรีฟรอนทัลวงโคจรในไพรเมต [ 60 – 62 ] ดังนั้น บริเวณที่กำหนดไว้ในบริเวณวงโคจรของเปลือกสมองส่วนหน้าของหนูจึงมีแนวโน้มที่จะได้รับข้อมูลจากทาลามัสที่คล้ายคลึงกับที่ส่งไปยังเปลือกสมองส่วนหน้าวงโคจรของไพรเมต โดยอิงจากรูปแบบการรับข้อมูลนี้บางส่วน จึงมีการเสนอว่าบริเวณการฉายภาพของ MD ส่วนกลางและส่วนวงโคจรในบริเวณอินซูลาร์ที่ไม่มีเม็ดของเปลือกสมองส่วนหน้าของหนูนั้นมีความคล้ายคลึงกับบริเวณวงโคจรของเปลือกสมองส่วนหน้าของไพรเมต [ 55 , 57 , 63 – 65 ] บริเวณเหล่านี้ในสัตว์ฟันแทะรวมถึงเปลือกสมองอินซูลาร์ที่ไม่มีเม็ดด้านหลังและด้านหน้า และบริเวณวงโคจรด้านข้างและด้านข้างส่วนล่าง แนวคิดเกี่ยวกับเปลือกสมองส่วนหน้าวงโคจรของหนู (OFC) นี้ไม่รวมถึงเปลือกสมองส่วนวงโคจรส่วนกลางหรือด้านข้างส่วนล่าง ซึ่งอยู่ตามผนังด้านในของซีกสมอง บริเวณนี้มีรูปแบบการเชื่อมต่อกับ MD และบริเวณอื่นๆ ที่คล้ายคลึงกับบริเวณอื่นๆ บนผนังด้านในมากกว่า

การเชื่อมต่อที่สำคัญอื่นๆ เน้นให้เห็นถึงความคล้ายคลึงกันระหว่าง OFC ของหนูและ OFC ของไพรเมต ที่น่าสังเกตมากที่สุดคือการเชื่อมต่อแบบสองทางกับคอมเพล็กซ์เบโซลาเทอรัลของอะมิกดาลา (ABL) ซึ่งเป็นบริเวณที่เชื่อว่าเกี่ยวข้องกับด้านอารมณ์หรือแรงจูงใจในการเรียนรู้ [ 66 – 74 ] ในไพรเมต การเชื่อมต่อเหล่านี้ถูกนำมาใช้เพื่ออธิบายความคล้ายคลึงกันเฉพาะในความผิดปกติทางพฤติกรรมที่เกิดจากความเสียหายต่อ OFC หรือ ABL [ 14 , 17 , 75 – 77 ] การเชื่อมต่อแบบสองทางระหว่างเบโซลาเทอรัลอะมิกดาลาและบริเวณภายใน OFC ของหนู โดยเฉพาะอย่างยิ่งคอร์เทกซ์อินซูลาร์ที่ไม่มีเม็ด [ 58 , 78 – 80 ] ชี้ให้เห็นว่าปฏิสัมพันธ์ระหว่างโครงสร้างเหล่านี้อาจมีความสำคัญเช่นเดียวกันสำหรับการควบคุมการทำงานของพฤติกรรมในหนู นอกจากนี้ ในทั้งหนูและไพรเมต OFC ยังให้การฉายภาพออกที่แข็งแกร่งไปยังนิวเคลียสแอคคัมเบนส์ ซึ่งทับซ้อนกับการส่งสัญญาณจากโครงสร้างลิมบิก เช่น ABL และซับบิคูลัม [ 81 – 84 ] วงจรเฉพาะที่เชื่อมต่อ OFC โครงสร้างลิมบิก และนิวเคลียสแอคคัมเบนส์ แสดงให้เห็นถึงความคล้ายคลึงกันอย่างน่าทึ่งในสายพันธุ์ต่างๆ ซึ่งชี้ให้เห็นถึงความคล้ายคลึงกันที่เป็นไปได้ในปฏิสัมพันธ์เชิงหน้าที่ระหว่างส่วนประกอบหลักเหล่านี้ของสมองส่วนหน้า [ 81 , 84 , 85 ]

รูปที่ 1

ความสัมพันธ์ทางกายวิภาคของ OFC (สีน้ำเงิน) ในหนูและลิง ขึ้นอยู่กับรูปแบบของการเชื่อมต่อกับฐานดอกฐานดอก (MD, สีเขียว), amygdala (สีส้ม) และ striatum (สีชมพู) บริเวณพื้นที่วงและ agranular ในเยื่อหุ้มสมอง prefrontal หนูมีความคล้ายคลึงกับเจ้าคณะ OFC ในทั้งสองสปีชีส์ OFC นั้นได้รับข้อมูลที่แข็งแกร่งจากเยื่อหุ้มสมองและข้อมูลที่เชื่อมโยงจากอะมิกดาลาและส่งผลลัพธ์ไปยังระบบมอเตอร์ผ่านทางสไตรตัม แต่ละกล่องแสดงให้เห็นถึงส่วนชเวียนเชิงปฏิบัติ ตัวย่อเพิ่มเติม: AId, agulaular insula หลัง; AIv, insula agranular หน้าท้อง; c, กลาง; ซีดี, caudate; แท้จริงวงโคจรด้านข้าง; m, อยู่ตรงกลาง; NAc นิวเคลียสสะสมแกน rABL, rostral basolateral amygdala; VO, วงโคจรหน้าท้อง, รวมถึงภูมิภาค ventrolateral และ ventromedial orbital; VP, pallidum หน้าท้อง

กิจกรรมการคาดการณ์ดังกล่าวดูเหมือนจะเป็นลักษณะทั่วไปของกิจกรรมการยิงใน OFC ในงานหลายอย่างที่เหตุการณ์เกิดขึ้นตามลำดับและคาดการณ์ได้ ( กล่อง 2 ) อย่างไรก็ตาม สิ่งสำคัญคือ การตอบสนองแบบเลือกสรรเหล่านี้สามารถสังเกตได้แม้ไม่มีสัญญาณใดๆ และสัตว์จะเรียนรู้ว่าสัญญาณเฉพาะบางอย่างทำนายผลลัพธ์ที่เฉพาะเจาะจง กล่าวอีกนัยหนึ่ง กิจกรรมแบบเลือกสรรนี้แสดงถึงความคาดหวังของสัตว์โดยอาศัยประสบการณ์เกี่ยวกับผลลัพธ์ที่เป็นไปได้ ลักษณะเหล่านี้แสดงให้เห็นในรูปที่ 1ซึ่งแสดงการตอบสนองของกลุ่มเซลล์ประสาท OFC ที่บันทึกไว้ในหนูขณะที่พวกมันเรียนรู้และแก้ไขปัญหาการจำแนกกลิ่นใหม่ [ 8 , 9 , 13 ] ในงานง่ายๆ นี้ หนูต้องเรียนรู้ว่ากลิ่นหนึ่งทำนายรางวัลในบ่อน้ำใกล้เคียง ในขณะที่กลิ่นอื่นทำนายการลงโทษ ในช่วงแรกของการเรียนรู้ เซลล์ประสาทใน OFC จะตอบสนองต่อผลลัพธ์หนึ่งแต่ไม่ตอบสนองต่อผลลัพธ์อื่น ในขณะเดียวกัน เซลล์ประสาทก็เริ่มตอบสนองโดยคาดการณ์ถึงผลลัพธ์ที่พวกมันต้องการ จากการศึกษาหลายครั้ง พบว่าเซลล์ประสาท 15–20% ใน OFC พัฒนาการทำงานดังกล่าวในงานนี้ โดยมีการยิงสัญญาณเพื่อเตรียมพร้อมสำหรับการนำเสนอซูโครสหรือควินีน [ 8 , 9 , 13 ] การทำงานในกลุ่มเซลล์ประสาทนี้สะท้อนถึงคุณค่าของผลลัพธ์ที่คาดหวัง ซึ่งถูกเก็บรักษาไว้ในสิ่งที่เราได้นิยามไว้ในที่นี้ว่าเป็นหน่วยความจำเชิงตัวแทน

กล่อง 2 กิจกรรม Orbitofrontal ให้สัญญาณอย่างต่อเนื่องของมูลค่าของเหตุการณ์ที่จะเกิดขึ้น

orbitofrontal cortex (OFC) อยู่ในตำแหน่งที่เหมาะสมที่จะใช้ข้อมูลเชื่อมโยงเพื่อทำนายและส่งสัญญาณค่าของเหตุการณ์ในอนาคต แม้ว่าข้อความหลักของการตรวจสอบนี้มุ่งเน้นไปที่กิจกรรมในช่วงระยะเวลาล่าช้าก่อนที่รางวัลจะแยกสัญญาณนี้ส่วนขยายตรรกะของการโต้แย้งนี้คือกิจกรรมใน OFC เข้ารหัสสัญญาณนี้ตลอดการทำงานของงาน ดังนั้น OFC จึงให้ความเห็นเกี่ยวกับมูลค่าสัมพัทธ์ของสถานะปัจจุบันและหลักสูตรของการกระทำที่เป็นไปได้ภายใต้การพิจารณา

บทบาทนี้เห็นได้ชัดจากกิจกรรมการยิงของเซลล์ประสาท OFC ในระหว่างการสุ่มตัวอย่างสัญญาณที่คาดการณ์ถึงรางวัลหรือการลงโทษ [ 86 – 88 ] ตัวอย่างเช่น ในหนูที่ได้รับการฝึกฝนให้ทำงานแยกแยะกลิ่นแปดชนิด ซึ่งมีกลิ่นสี่ชนิดที่เกี่ยวข้องกับรางวัลและกลิ่นสี่ชนิดที่เกี่ยวข้องกับการไม่ได้รับรางวัล เซลล์ประสาท OFC จะได้รับอิทธิพลจากความสำคัญของการเชื่อมโยงของสัญญาณกลิ่นมากกว่าตัวตนของกลิ่นจริง [ 87 ] อันที่จริง หากตัวตนของกลิ่นไม่เกี่ยวข้อง เซลล์ประสาท OFC จะเพิกเฉยต่อคุณลักษณะทางประสาทสัมผัสนี้ของสัญญาณ สิ่งนี้ได้รับการพิสูจน์โดย Ramus และ Eichenbaum [ 89 ] ซึ่งฝึกหนูให้ทำงานแบบไม่ตรงกันกับตัวอย่างกลิ่นแปดชนิดแบบต่อเนื่องล่าช้า ซึ่งโครงสร้างที่เกี่ยวข้องกับรางวัลไม่ใช่ตัวตนของกลิ่น แต่เป็นการเปรียบเทียบ 'ตรงกัน' หรือ 'ไม่ตรงกัน' ระหว่างสัญญาณในรอบปัจจุบันและรอบก่อนหน้า พวกเขาพบว่า 64% ของเซลล์ประสาทที่ตอบสนองสามารถแยกแยะความแตกต่างระหว่างกลิ่นที่ตรงกันและไม่ตรงกันได้ ในขณะที่เพียง 16% เท่านั้นที่ตอบสนองต่อกลิ่นใดกลิ่นหนึ่งโดยเฉพาะ

แม้ว่าการทำงานของเซลล์ประสาทที่เลือกตอบสนองต่อสัญญาณกระตุ้นจะถูกตีความว่าเป็นการเข้ารหัสแบบเชื่อมโยง แต่เราเสนอว่ากิจกรรมของเซลล์ประสาทนี้แท้จริงแล้วแสดงถึงการประเมินผลลัพธ์ที่เป็นไปได้ของสัตว์อย่างต่อเนื่อง ดังนั้น การทำงานที่เลือกตอบสนองต่อสัญญาณกระตุ้นเหล่านี้ไม่ได้สะท้อนเพียงแค่ข้อเท็จจริงที่ว่าสัญญาณกระตุ้นเฉพาะนั้นเชื่อมโยงกับผลลัพธ์เฉพาะในอดีตอย่างน่าเชื่อถือ แต่สะท้อนถึงการตัดสินใจของสัตว์ภายใต้สถานการณ์ปัจจุบัน ซึ่งการกระทำตามข้อมูลการเชื่อมโยงนั้นจะนำไปสู่ผลลัพธ์นั้นในอนาคต การตัดสินใจนี้แสดงออกมาในรูปของค่าของผลลัพธ์เฉพาะนั้นเมื่อเทียบกับเป้าหมายหรือความปรารถนาภายใน และความคาดหวังเหล่านี้จะได้รับการปรับปรุงอย่างต่อเนื่อง ดังนั้น การทำงานใน OFC จึงสะท้อนถึงค่าที่คาดหวังของสถานะถัดไปที่จะเกิดขึ้นเมื่อมีการตอบสนองเฉพาะ ไม่ว่าสถานะนั้นจะเป็นตัวเสริมแรงหลักหรือเป็นเพียงขั้นตอนหนึ่งไปสู่เป้าหมายสูงสุดก็ตาม สอดคล้องกับข้อเสนอนี้ การทบทวนวรรณกรรมแสดงให้เห็นว่าการเข้ารหัสใน OFC สามารถแยกแยะเหตุการณ์ต่างๆ ได้อย่างน่าเชื่อถือ แม้แต่เหตุการณ์ที่อยู่ห่างไกลจากการให้รางวัลจริง หากเหตุการณ์เหล่านั้นให้ข้อมูลเกี่ยวกับความเป็นไปได้ของรางวัลในอนาคต (รูปที่ 1 ในกรอบนี้) ตัวอย่างเช่น ในการฝึกแยกแยะกลิ่น เซลล์ประสาท OFC จะทำงานเมื่อคาดการณ์ถึงการจิ้มจมูกที่นำหน้าการเก็บตัวอย่างกลิ่น การตอบสนองของเซลล์ประสาทเหล่านี้จะแตกต่างกันไปตามลำดับของการทดลองล่าสุด [ 87 , 90 ] หรือตำแหน่ง [ 91 ] ว่ามีความน่าจะเป็นสูงที่จะได้รับรางวัลหรือไม่

รูปที่ 1

กิจกรรมทางประสาทใน OFC ในการคาดการณ์เหตุการณ์การทดลอง เซลล์ประสาทใน OFC ของหนูถูกบันทึกในระหว่างการปฏิบัติงานแยกแยะกลิ่นแปดกลิ่นแบบ Go–NoGo กิจกรรมในเซลล์ประสาท orbitofrontal สี่เซลล์ที่แตกต่างกันแสดงให้เห็นการซิงโครไนซ์กับเหตุการณ์งานสี่เหตุการณ์ที่แตกต่างกัน(a–d)กิจกรรมแสดงในรูปแบบแรสเตอร์ที่ด้านบนและเป็นฮิสโตแกรมเวลาโดยรอบเหตุการณ์ที่ด้านล่างของแต่ละแผง ป้ายกำกับเหนือแต่ละรูประบุเหตุการณ์การซิงโครไนซ์และเหตุการณ์ใด ๆ ที่เกิดขึ้นก่อนหรือหลังการเริ่มของแสง (LT-ON) การจิ้มกลิ่น (OD-POK) การเริ่มของกลิ่น (OD-ON) การจิ้มน้ำ (WAT-POK) หรือการส่งน้ำ (WAT-DEL) ตัวเลขระบุจำนวนการทดลอง ( n ) และจำนวนสไปค์ต่อวินาที เซลล์ประสาททั้งสี่เซลล์ยิงสัญญาณโดยสัมพันธ์กับเหตุการณ์ที่แตกต่างกัน และการยิงสัญญาณในแต่ละเซลล์ประสาทเพิ่มขึ้นในการคาดการณ์เหตุการณ์นั้น ดัดแปลงโดยได้รับอนุญาตจาก [ 87 ]

 

รูป 1

การส่งสัญญาณของความคาดหวังผลในเยื่อหุ้มสมอง orbitofrontal แถบสีดำแสดงการตอบสนองต่อการทดลองที่เกี่ยวข้องกับผลลัพธ์ที่ต้องการของเซลล์ประสาทในระยะหลังเกณฑ์ แถบสีขาวแสดงการตอบสนองต่อผลลัพธ์ที่ไม่ต้องการ กิจกรรมถูกซิงโครไนซ์ ...

หลังจากเรียนรู้แล้ว เซลล์ประสาทเหล่านี้จะถูกกระตุ้นด้วยสัญญาณที่ทำนายผลลัพธ์ที่พวกมันต้องการ ซึ่งเป็นการส่งสัญญาณถึงผลลัพธ์ที่คาดหวังไว้แม้กระทั่งก่อนที่จะมีการตอบสนอง สิ่งนี้เห็นได้ชัดจากปฏิกิริยาของกลุ่มเซลล์ประสาทที่แสดงในรูปที่ 1ซึ่งแสดงให้เห็นกิจกรรมที่สูงขึ้นหลังจากเรียนรู้แล้ว ในการตอบสนองต่อสัญญาณกลิ่นที่ทำนายผลลัพธ์ที่กลุ่มเซลล์ประสาทต้องการ สัญญาณเหล่านี้จะช่วยให้สัตว์สามารถใช้ความคาดหวังของผลลัพธ์ที่เป็นไปได้เพื่อชี้นำการตอบสนองต่อสัญญาณ และช่วยอำนวยความสะดวกในการเรียนรู้เมื่อความคาดหวังไม่เป็นไปตามที่หวัง

แนวคิดที่ว่า OFC ชี้นำพฤติกรรมโดยการส่งสัญญาณความคาดหวังของผลลัพธ์นั้นสอดคล้องกับผลกระทบของความเสียหายของ OFC ต่อพฤติกรรม ผลกระทบเหล่านี้มักจะปรากฏชัดเมื่อไม่สามารถเลือกการตอบสนองที่เหมาะสมได้โดยใช้การเชื่อมโยงแบบง่ายๆ แต่ต้องบูรณาการความคาดหวังของผลลัพธ์เมื่อเวลาผ่านไป หรือต้องเปรียบเทียบระหว่างการตอบสนองทางเลือกต่างๆ ตัวอย่างเช่น มนุษย์ที่มีความเสียหายต่อ OFC ไม่สามารถชี้นำพฤติกรรมได้อย่างเหมาะสมตามผลที่ตามมาจากการกระทำของพวกเขาในงานการพนันไอโอวา [ 14 ] ในงานนี้ ผู้เข้าร่วมต้องเลือกจากสำรับไพ่ที่มีรางวัลและบทลงโทษที่แตกต่างกันซึ่งแสดงอยู่บนไพ่ เพื่อให้ได้เปรียบ ผู้เข้าร่วมต้องสามารถบูรณาการคุณค่าของรางวัลและบทลงโทษที่แตกต่างกันเหล่านี้เมื่อเวลาผ่านไป บุคคลที่มีความเสียหายต่อ OFC ในตอนแรกจะเลือกสำรับที่ให้รางวัลสูงกว่า ซึ่งบ่งชี้ว่าพวกเขาสามารถใช้การเชื่อมโยงแบบง่ายๆ เพื่อชี้นำพฤติกรรมตามขนาดของรางวัล อย่างไรก็ตาม พวกเขาไม่สามารถปรับเปลี่ยนการตอบสนองของพวกเขาเพื่อสะท้อนถึงบทลงโทษขนาดใหญ่เป็นครั้งคราวในสำรับเหล่านั้นได้ การบูรณาการข้อมูลเกี่ยวกับการลงโทษที่เกิดขึ้นเป็นครั้งคราวและตามหลักความน่าจะเป็น จะได้รับการอำนวยความสะดวกโดยความสามารถในการรักษาข้อมูลเกี่ยวกับค่าของผลลัพธ์ที่คาดหวังไว้ในหน่วยความจำตัวแทนหลังจากทำการเลือกแล้ว เพื่อให้สามารถรับรู้ถึงการละเมิดความคาดหวังนี้ (การลงโทษที่เกิดขึ้นเป็นครั้งคราว) ได้ ข้อบกพร่องนี้คล้ายคลึงกับข้อบกพร่องในการกลับทิศทางที่แสดงให้เห็นในหนู ลิง และมนุษย์หลังจากความเสียหายต่อ OFC [ 15 – 21 ]

ความสามารถในการเก็บข้อมูลเกี่ยวกับผลลัพธ์ที่คาดหวังไว้ในหน่วยความจำเชิงตัวแทนนี้ได้รับการตรวจสอบในงานวิจัยล่าสุดที่ผู้เข้าร่วมทำการเลือกระหว่างสิ่งเร้าสองอย่างที่คาดการณ์ถึงการลงโทษหรือรางวัลในระดับความน่าจะเป็นที่แตกต่างกัน [ 22 ] ในส่วนหนึ่งของงานวิจัยนี้ ผู้เข้าร่วมได้รับข้อมูลป้อนกลับเกี่ยวกับคุณค่าของผลลัพธ์ที่พวกเขาไม่ได้เลือก ผู้เข้าร่วมปกติสามารถใช้ข้อมูลป้อนกลับนี้เพื่อปรับอารมณ์เกี่ยวกับการเลือกของพวกเขาและเรียนรู้ที่จะเลือกได้ดีขึ้นในการทดลองในอนาคต ตัวอย่างเช่น รางวัลเล็กน้อยทำให้พวกเขามีความสุขมากขึ้นเมื่อพวกเขารู้ว่าพวกเขาหลีกเลี่ยงการลงโทษครั้งใหญ่ได้ บุคคลที่มีความเสียหายของ OFC แสดงการตอบสนองทางอารมณ์ตามปกติต่อรางวัลและการลงโทษที่พวกเขาเลือก อย่างไรก็ตาม ข้อมูลป้อนกลับเกี่ยวกับผลลัพธ์ที่ไม่ได้เลือกไม่มีผลต่ออารมณ์หรือประสิทธิภาพในภายหลังของพวกเขา กล่าวคือ พวกเขามีความสุขเมื่อได้รับรางวัล แต่พวกเขาไม่มีความสุขมากขึ้นหากได้รับแจ้งว่าพวกเขาหลีกเลี่ยงการลงโทษครั้งใหญ่ได้เช่นกัน ความบกพร่องนี้สอดคล้องกับบทบาทของ OFC ในการรักษาข้อมูลการเชื่อมโยงในหน่วยความจำเชิงตัวแทนเพื่อเปรียบเทียบความคาดหวังของผลลัพธ์ที่แตกต่างกัน หากปราศจากสัญญาณนี้ บุคคลจะไม่สามารถเปรียบเทียบคุณค่าสัมพัทธ์ของผลลัพธ์ที่เลือกและไม่ได้เลือกได้ และด้วยเหตุนี้จึงไม่สามารถใช้ข้อมูลเปรียบเทียบนี้ในการปรับเปลี่ยนปฏิกิริยาทางอารมณ์และอำนวยความสะดวกในการเรียนรู้ได้

แม้ว่าตัวอย่างเหล่านี้จะแสดงให้เห็นอย่างชัดเจน แต่การสาธิตโดยตรงมากขึ้นถึงบทบาทสำคัญของ OFC ในการสร้างความคาดหวังผลลัพธ์เพื่อชี้นำการตัดสินใจนั้น มาจากงานทดสอบการลดคุณค่าของตัวเสริมแรง งานทดสอบเหล่านี้ประเมินการควบคุมพฤติกรรมโดยการแสดงคุณค่าของผลลัพธ์ที่คาดหวังภายในตัวมันเอง ตัวอย่างเช่น ในขั้นตอนแบบพาฟลอฟ ( รูปที่ 2 ) หนูจะถูกฝึกให้เชื่อมโยงสัญญาณแสงกับอาหารก่อน หลังจากที่การตอบสนองต่อแสงเกิดขึ้นแล้ว คุณค่าของอาหารจะลดลงโดยการจับคู่กับความเจ็บป่วย ต่อมา ในการทดสอบแบบสอบถาม สัญญาณแสงจะถูกนำเสนออีกครั้งในเซสชันการดับการตอบสนองโดยไม่ได้รับรางวัล สัตว์ที่ได้รับการจับคู่ระหว่างอาหารกับความเจ็บป่วยจะตอบสนองต่อสัญญาณแสงน้อยกว่ากลุ่มควบคุมที่ไม่ได้รับการลดคุณค่า ที่สำคัญ การลดลงของการตอบสนองนี้เห็นได้ชัดตั้งแต่เริ่มต้นเซสชัน และซ้อนทับกับการลดลงของการตอบสนองตามปกติที่เกิดจากการเรียนรู้การดับการตอบสนองในระหว่างเซสชัน การลดลงของการตอบสนองในช่วงเริ่มต้นนี้ต้องสะท้อนถึงการใช้การแสดงค่าภายในของอาหารในปัจจุบันร่วมกับการเชื่อมโยงระหว่างแสงกับอาหารในตอนแรก ดังนั้น งานทดสอบการลดค่าของตัวเสริมแรงจึงเป็นการวัดโดยตรงถึงความสามารถในการจัดการและใช้ความคาดหวังของผลลัพธ์เพื่อชี้นำพฤติกรรม

 

รูป 2

ผลของรอยโรค neurotoxic ของ orbitofrontal cortex (OFC) ที่มีต่อการทำงานในการลดค่าของ reinforcer (ก) หนูควบคุมและหนูที่มีแผล neurotoxic ทวิภาคีของ OFC ได้รับการฝึกฝนเพื่อเชื่อมโยงกระตุ้นเศรษฐกิจปรับอากาศ (CS, แสง) กับ ...

หนูที่มีรอยโรค OFC ไม่แสดงผลของการลดคุณค่าต่อการตอบสนองแบบมีเงื่อนไขในแบบจำลองนี้ แม้ว่าจะมีการปรับเงื่อนไขและการลดคุณค่าของผลลัพธ์ตามปกติก็ตาม [ 23 ] กล่าวอีกนัยหนึ่ง พวกมันยังคงตอบสนองต่อสัญญาณแสงและพยายามที่จะได้รับอาหาร แม้ว่าพวกมันจะไม่กินหากมีการนำเสนอ ( รูปที่ 2 ) ที่สำคัญ หนูที่มีรอยโรค OFC แสดงความสามารถปกติในการดับการตอบสนองของพวกมันภายในช่วงการทดสอบ ซึ่งแสดงให้เห็นว่าความบกพร่องของพวกมันไม่ได้สะท้อนถึงความไม่สามารถทั่วไปในการยับยั้งการตอบสนองแบบมีเงื่อนไข [ 24 ] แต่ OFC มีบทบาทเฉพาะในการควบคุมการตอบสนองแบบมีเงื่อนไขตามการแสดงภายในของค่าใหม่ของผลลัพธ์ที่คาดหวัง ดังนั้น รอยโรค OFC ที่เกิดขึ้นหลังจากการเรียนรู้ยังคงส่งผลต่อพฤติกรรมในงานนี้ [ 25 ] มีรายงานผลลัพธ์ที่คล้ายกันในลิงที่ได้รับการฝึกฝนให้ทำงานเวอร์ชันเครื่องมือของงานนี้ [ 19 ]

หนูที่มีรอยโรค OFC ยังแสดงการเปลี่ยนแปลงทางสรีรวิทยาประสาทในบริเวณปลายน้ำที่สอดคล้องกับการสูญเสียความคาดหวังผลลัพธ์ ในการศึกษาหนึ่ง [ 26 ] บันทึกการตอบสนองจากหน่วยเดี่ยวในอะมิกดาลาส่วนฐานด้านข้าง ซึ่งเป็นบริเวณที่รับการฉายภาพจาก OFC ในหนูที่เรียนรู้และกลับด้านการจำแนกกลิ่นใหม่ในงานที่อธิบายไว้ก่อนหน้านี้ ภายใต้เงื่อนไขเหล่านี้ รอยโรค OFC ทำให้การยิงที่คาดหวังผลลัพธ์ซึ่งปกติสังเกตได้ในอะมิกดาลาส่วนฐานด้านข้างหยุดชะงัก ยิ่งไปกว่านั้น หากไม่มีอินพุตจาก OFC เซลล์ประสาทของอะมิกดาลาส่วนฐานด้านข้างจะเลือกสัญญาณช้าลงมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งหลังจากที่ความสัมพันธ์ระหว่างสัญญาณและผลลัพธ์กลับด้าน การเข้ารหัสแบบเชื่อมโยงที่ช้าลงในอะมิกดาลาส่วนฐานด้านข้างอันเป็นผลมาจากรอยโรค OFC โดยเฉพาะอย่างยิ่งในระหว่างการกลับด้าน สอดคล้องกับแนวคิดที่ว่าความคาดหวังผลลัพธ์ช่วยอำนวยความสะดวกในการเรียนรู้ในโครงสร้างอื่น โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อความคาดหวังถูกละเมิดเช่นเดียวกับการกลับด้าน ดังนั้น OFC จึงดูเหมือนจะสร้างและแสดงถึงความคาดหวังในผลลัพธ์ ซึ่งมีความสำคัญไม่เพียงแต่ต่อการชี้นำพฤติกรรมตามความคาดหวังเกี่ยวกับอนาคตเท่านั้น แต่ยังรวมถึงความสามารถในการเรียนรู้จากความผิดพลาดที่เกิดขึ้นด้วย หากปราศจากสัญญาณนี้ สัตว์จะแสดงพฤติกรรมที่ไม่เหมาะสม โดยได้รับแรงขับเคลื่อนจากสัญญาณก่อนหน้าและนิสัยการตอบสนองต่อสิ่งเร้า มากกว่าที่จะถูกขับเคลื่อนด้วยการรับรู้ถึงผลลัพธ์หรือเป้าหมาย

พฤติกรรมเสพติดและความคาดหวังผลลัพธ์

ผลการค้นพบล่าสุดชี้ให้เห็นว่าแนวคิดเกี่ยวกับการทำงานของ OFC นี้มีประโยชน์อย่างมากต่อความเข้าใจเรื่องการติดยาเสพติด ตามคู่มือการวินิจฉัยและสถิติของความผิดปกติทางจิต [ 27 ] การวินิจฉัยการพึ่งพาสารเสพติดจำเป็นต้องให้บุคคลนั้นแสดงให้เห็นถึงความไม่สามารถควบคุมพฤติกรรมการแสวงหายาของตนเองได้ แม้จะมีผลเสียตามมา พฤติกรรมการเสพติดดังกล่าวมีลักษณะแตกต่างกันไป เช่น บังคับ หุนหันพลันแล่น ย้ำคิดย้ำทำ หรืออยู่ภายใต้การควบคุมของสิ่งเร้าที่เกี่ยวข้องกับยา ยิ่งไปกว่านั้น มักพบเห็นพฤติกรรมนี้แม้ว่าผู้เสพติดจะแสดงความปรารถนาที่จะหยุดก็ตาม ดังนั้น การวินิจฉัยการพึ่งพาสารเสพติดจึงต้องอาศัยรูปแบบพฤติกรรมที่คล้ายคลึงกับหนู ลิง และมนุษย์ที่ได้รับความเสียหายที่ OFC

ดังนั้น การติดยาเสพติดจึงเกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างและหน้าที่ของ OFC ตัวอย่างเช่น การศึกษาภาพในผู้ติดยาเสพติดได้เปิดเผยความผิดปกติของการไหลเวียนของเลือดใน OFC อย่างสม่ำเสมอ [ 28 – 33 ] (สำหรับบทวิจารณ์ที่ยอดเยี่ยม โปรดดู [ 34 ]) ผู้ติดแอลกอฮอล์และโคเคนแสดงให้เห็นการลดลงของการวัดพื้นฐานของการกระตุ้น OFC ในระหว่างการถอนยาอย่างเฉียบพลันและแม้กระทั่งหลังจากงดเว้นเป็นเวลานาน ในทางกลับกัน ในระหว่างการสัมผัสกับสิ่งเร้าที่เกี่ยวข้องกับยาเสพติด ผู้ติดยาแสดงให้เห็นการกระตุ้น OFC มากเกินไปซึ่งสัมพันธ์กับระดับความอยากที่พวกเขาประสบ การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้เกี่ยวข้องกับความบกพร่องของพฤติกรรมที่ขึ้นอยู่กับ OFC ในผู้ติดยาเสพติด [ 35 – 39 ] ตัวอย่างเช่น ผู้เสพแอลกอฮอล์และโคเคนแสดงความบกพร่องที่คล้ายกัน แม้ว่าจะไม่รุนแรงเท่าโดยเฉลี่ย ในงานการพนันที่อธิบายไว้ก่อนหน้านี้ เช่นเดียวกับบุคคลที่มีรอยโรคใน OFC ในทำนองเดียวกัน การทดสอบในห้องปฏิบัติการอื่น ๆ เกี่ยวกับการตัดสินใจได้เปิดเผยว่าผู้เสพแอมเฟตามีนใช้เวลานานกว่าและมีแนวโน้มที่จะเลือกตัวเลือกที่ให้รางวัลมากที่สุดน้อยกว่ากลุ่มควบคุม แต่ความบกพร่องเหล่านี้สะท้อนถึงความเปราะบางต่อการเสพติดที่มีอยู่ก่อนแล้วในบางคนหรือไม่? หรือเป็นผลมาจากการปรับตัวของระบบประสาทที่เกิดจากยาเสพติดในระยะยาว? และถ้าเป็นเช่นนั้น ความบกพร่องเหล่านั้นสะท้อนถึงการเปลี่ยนแปลงในโครงสร้างและ/หรือการทำงานภายใน OFC หรือเป็นผลมาจากการเปลี่ยนแปลงในส่วนอื่น ๆ ของเครือข่ายคอร์ติโคลิมบิกที่เลียนแบบผลกระทบของรอยโรคใน OFC หรือไม่?

เพื่อตอบคำถามเหล่านี้ จำเป็นต้องหันไปใช้แบบจำลองสัตว์ ซึ่งสามารถให้ยาเสพติดได้ในลักษณะที่ควบคุมได้ภายใต้พื้นฐานทางพันธุกรรมและสิ่งแวดล้อมที่ค่อนข้างคงที่ ปัจจุบันมีงานวิจัยจำนวนมากขึ้นที่แสดงให้เห็นว่าการได้รับยาเสพติดเป็นเวลานาน โดยเฉพาะอย่างยิ่งยากระตุ้นจิตประสาท ส่งผลให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของสมองและพฤติกรรมที่ค่อนข้างยาวนาน [ 40 – 50 ] ที่สำคัญคือ ผลกระทบเหล่านี้มักจะสังเกตได้หลายเดือนหลังจากหยุดใช้ยา และในสภาพแวดล้อมทางพฤติกรรมที่ไม่เกี่ยวข้องกับการได้รับยา ซึ่งสอดคล้องกับสมมติฐานที่ว่ายาเสพติดจะปรับเปลี่ยนวงจรสมองที่สำคัญต่อการควบคุมพฤติกรรมตามปกติ เมื่อเร็ว ๆ นี้ งานวิจัยหลายชิ้นได้แสดงให้เห็นถึงผลกระทบต่อ OFC ตัวอย่างเช่น มีรายงานว่าหนูที่ได้รับการฝึกให้กินแอมเฟตามีนด้วยตนเองเป็นเวลาหลายสัปดาห์ แสดงให้เห็นถึงการลดลงของความหนาแน่นของหนามเดนไดรต์ใน OFC หนึ่งเดือนต่อมา [ 46 ] นอกจากนี้ หนูที่มีประสบการณ์การใช้ยาเหล่านี้ยังแสดงให้เห็นการปรับโครงสร้างของเดนไดรต์น้อยลงเมื่อตอบสนองต่อการฝึกเครื่องมือที่น่าพึงพอใจ ผลการค้นพบเหล่านี้มีความสำคัญเป็นพิเศษเมื่อพิจารณาจากความหนาแน่นของหนามที่เพิ่มขึ้นซึ่งเคยมีรายงานมาก่อนในคอร์เทกซ์พรีฟรอนทัลส่วนกลาง นิวเคลียสแอคคัมเบนส์ และที่อื่นๆ หลังจากได้รับการรักษาด้วยยากระตุ้นจิตประสาท [ 41 ] ดังนั้น ในบรรดาบริเวณคอร์ติโคลิมบิกเหล่านี้ OFC ดูเหมือนจะเป็นบริเวณเดียวที่แสดงหลักฐานของการลดลงของความยืดหยุ่นของไซแนปส์หลังจากได้รับยา

การลดลงของความยืดหยุ่นใน OFC อาจส่งผลกระทบต่อการทำงานที่ขึ้นอยู่กับ OFC สอดคล้องกับสมมติฐานนี้ หนูที่ได้รับการรักษาด้วยโคเคนเป็นเวลาสองสัปดาห์แสดงให้เห็นถึงความบกพร่องที่ยั่งยืนในพฤติกรรมที่ขึ้นอยู่กับ OFC โดยเฉพาะอย่างยิ่ง สัตว์เหล่านี้ไม่สามารถใช้คุณค่าของผลลัพธ์ที่คาดการณ์ไว้เพื่อชี้นำพฤติกรรมของพวกมันได้ ในการทดลองหนึ่ง [ 51 ] หนูได้รับการฉีดโคเคนทุกวันเป็นเวลาสองสัปดาห์ หลังจากนั้นกว่าหนึ่งเดือน หนูเหล่านี้ได้รับการทดสอบในงานทดสอบการแยกแยะกลิ่นแบบ Go–NoGo ในงานนี้ หนูเรียนรู้ที่จะไปที่ช่องของเหลวเพื่อรับซูโครสหลังจากได้กลิ่นหนึ่ง และงดเว้นการไปที่ช่องของเหลวเดียวกันเพื่อหลีกเลี่ยงควินินหลังจากได้กลิ่นที่สอง หนูที่ได้รับการรักษาด้วยโคเคนเรียนรู้การแยกแยะเหล่านี้ในอัตราเดียวกับหนูควบคุมที่ได้รับการรักษาด้วยน้ำเกลือ แต่ไม่สามารถเรียนรู้การกลับด้านการแยกแยะได้เร็วเท่ากับหนูควบคุม ความบกพร่องในการกลับทิศทางที่คล้ายกันนี้ยังได้รับการแสดงให้เห็นในไพรเมตที่ได้รับโคเคนเป็นระยะเรื้อรัง [ 43 ] ความบกพร่องในการกลับทิศทางดังกล่าวเป็นลักษณะเฉพาะของสัตว์และมนุษย์ที่มีรอยโรคที่ OFC [ 15 – 21 ] ซึ่งเชื่อกันว่าสะท้อนถึงความไม่สามารถเปลี่ยนแปลงพฤติกรรมที่กำหนดไว้ได้อย่างรวดเร็ว เราเสนอว่าบทบาทของ OFC ในการสนับสนุนความยืดหยุ่นอย่างรวดเร็วนี้เกี่ยวข้องกับความสำคัญในการส่งสัญญาณความคาดหวังของผลลัพธ์ [ 26 ] ในระหว่างการเรียนรู้การกลับทิศทาง การเปรียบเทียบสัญญาณนี้กับผลลัพธ์ที่กลับทิศทางจริงจะสร้างสัญญาณข้อผิดพลาดที่สำคัญต่อการเรียนรู้ใหม่ [ 1 ] หากไม่มีสัญญาณนี้ หนูที่มีรอยโรคที่ OFC จะเรียนรู้ช้าลง ดังที่เราได้กล่าวไปแล้ว ความสัมพันธ์ทางสรีรวิทยาประสาทของการเรียนรู้ที่ช้านี้เพิ่งได้รับการแสดงให้เห็นในการเข้ารหัสแบบเชื่อมโยงที่ไม่ยืดหยุ่นของเซลล์ประสาทอะมิกดาลาฐานด้านข้างในหนูที่มีรอยโรคที่ OFC [ 26 ]

การสูญเสียสัญญาณนี้ยังเห็นได้ชัดในการทดลองครั้งที่สองซึ่งหนูได้รับการรักษาด้วยโคเคนเป็นเวลาสองสัปดาห์ จากนั้นจึงทำการทดสอบในงานลดคุณค่าของตัวเสริมแรงแบบพาฟลอฟที่อธิบายไว้ก่อนหน้านี้ [ 24 ] อีกครั้ง การทดสอบดำเนินการประมาณหนึ่งเดือนหลังจากการรักษาด้วยโคเคนครั้งสุดท้าย หนูเหล่านี้แสดงการปรับสภาพและการลดคุณค่าตามปกติ และยังดับการตอบสนองตามปกติในขั้นตอนการทดสอบสุดท้าย อย่างไรก็ตาม หนูที่ได้รับการรักษาด้วยโคเคนซึ่งถูกลดคุณค่าไม่ได้แสดงการลดลงโดยธรรมชาติตามปกติในการตอบสนองต่อสัญญาณทำนาย ความบกพร่องนี้ ( รูปที่ 3 ) เหมือนกับความบกพร่องหลังจากรอยโรค OFC ในงานนี้ ( รูปที่ 2 ) ผลการค้นพบเหล่านี้สอดคล้องกับความไม่สามารถส่งสัญญาณคุณค่าของผลลัพธ์ที่คาดหวัง อันที่จริง เนื่องจากในงานนี้ไม่มีความคลุมเครือเกี่ยวกับการแสดงที่จำเป็นในการไกล่เกลี่ยประสิทธิภาพปกติ ความบกพร่องที่อธิบายไว้ที่นี่ชี้ไปที่การสูญเสียความคาดหวังของผลลัพธ์ในหนูที่ได้รับการรักษาด้วยโคเคนอย่างชัดเจน

 

รูป 3

ผลของการรักษาโคเคนที่มีต่อประสิทธิภาพในงานลดค่าเงิน reinforcer (รูป 2) หนูที่ได้รับเกลือและโคเคนได้รับการฝึกฝนให้เชื่อมโยงกับสิ่งกระตุ้นปรับอากาศ (CS, แสง) กับการกระตุ้นแบบไม่มีเงื่อนไข (สหรัฐฯ, อาหาร) (ก) บล็อกเซสชันสี่ช่วง ...

การสูญเสียกลไกการส่งสัญญาณนี้จะอธิบายถึงแนวโน้มที่ผู้เสพติดจะยังคงแสวงหายาต่อไป แม้จะมีผลเสียที่หลีกเลี่ยงไม่ได้จากพฤติกรรมดังกล่าว เนื่องจากจะทำให้พวกเขาไม่สามารถนำข้อมูลการคาดการณ์นี้มาใช้ในการตัดสินใจ และอาจไม่สามารถเรียนรู้จากประสบการณ์ซ้ำๆ ของผลเสียเหล่านี้ได้ แม้ว่าระบบสมองอื่นๆ อาจเกี่ยวข้องด้วย การเปลี่ยนแปลงที่เกิดจากยาเสพติดต่อสัญญาณที่ขึ้นอยู่กับ OFC นี้จะส่งผลอย่างมากต่อการเปลี่ยนจากพฤติกรรมที่มุ่งเป้าหมายตามปกติไปสู่การตอบสนองตามนิสัยที่บีบคั้น การเปลี่ยนแปลงนี้จะสะท้อนถึงการเปลี่ยนแปลงในความสมดุลระหว่างกลไกการควบคุมพฤติกรรมที่แข่งขันกันเหล่านี้ คำอธิบายดังกล่าวจะใช้ได้กับพฤติกรรมการแสวงหายาของผู้เสพติด และยังใช้ได้กับผลการค้นพบเมื่อเร็วๆ นี้ในแบบจำลองสัตว์หลายชนิดของการเสพติด ซึ่งหนูไม่สามารถระงับพฤติกรรมการแสวงหายาได้ แม้ว่าผลเสียจะเกิดขึ้นจากพฤติกรรมนั้นก็ตาม [ 45 , 47 ]

สรุปข้อสังเกต

เราได้ทบทวนผลการค้นพบล่าสุดเพื่อสนับสนุนข้อเสนอที่ว่า OFC มีความสำคัญต่อการส่งสัญญาณถึงคุณค่าของผลลัพธ์หรือผลที่ตามมาที่คาดหวังไว้ เรายังได้หารือกันว่าแนวคิดนี้อาจมีความสำคัญต่อการทำความเข้าใจพยาธิสภาพที่อยู่เบื้องหลังการติดยาเสพติด แน่นอนว่าแนวคิดเหล่านี้ก่อให้เกิดคำถามอีกมากมาย หาก OFC สร้างสัญญาณเกี่ยวกับผลลัพธ์ที่คาดหวังไว้ การทำความเข้าใจว่าบริเวณปลายทางใช้สัญญาณเหล่านี้อย่างไรจึงเป็นสิ่งสำคัญ ทั้งในสัตว์ปกติและสัตว์ที่ได้รับยาเสพติด เราได้เสนอแนะว่าอะมิกดาลาส่วนฐานด้านข้างอาจมีส่วนเกี่ยวข้อง [ 26 ] อย่างไรก็ตาม การทำความเข้าใจบทบาทของสัญญาณเหล่านี้ในนิวเคลียสแอคคัมเบนส์ และวิธีการที่สัญญาณเหล่านี้มีปฏิสัมพันธ์กับอินพุต 'ลิมบิก' อื่นๆ อาจมีความเกี่ยวข้องมากกว่าในการทำความเข้าใจการติดยาเสพติด ห้องปฏิบัติการหลายแห่งกำลังทำงานอย่างหนักเพื่อแก้ไขปัญหาสำคัญเหล่านี้ นอกจากนี้ สิ่งสำคัญคือต้องแสดงให้เห็นว่าการเปลี่ยนแปลงพฤติกรรมที่ขึ้นอยู่กับ OFC หลังจากการได้รับยา สะท้อนถึงการเปลี่ยนแปลงการทำงานระดับโมเลกุลหรือทางประสาทสรีรวิทยาใน OFC จริงหรือไม่ ดังที่ข้อมูลการบันทึกเบื้องต้นแนะนำ [ 52 ] หรืออาจสะท้อนถึงการเปลี่ยนแปลงในส่วนอื่นของวงจร เช่น ในนิวเคลียสแอคคัมเบนส์ ซึ่งเป็นบริเวณที่เกี่ยวข้องกับการเสพติดมานานแล้ว และแน่นอนว่าแบบจำลองโรคในสัตว์ใดๆ จะมีคุณค่าก็ต่อเมื่อมันชี้ให้เห็นถึงวิธีการแก้ไขการเปลี่ยนแปลงทางพยาธิวิทยา ซึ่งเป็นเรื่องยากในกรณีของรอยโรค แต่ก็อาจเป็นไปได้สำหรับความบกพร่องที่เกิดจากการได้รับยา อย่างไรก็ตาม ยังคงต้องดูว่าอาจมีการดำเนินการจัดการเพื่อทำให้พฤติกรรมเป็นปกติและอาจรวมถึงความสัมพันธ์ระดับโมเลกุลหรือทางประสาทสรีรวิทยาใดๆ ที่ระบุได้ในสัตว์ที่ได้รับการรักษาด้วยยาหรือไม่ เราคาดว่าประเด็นเหล่านี้และประเด็นอื่นๆ อีกมากมายจะได้รับการแก้ไขในอีกหลายปีข้างหน้า ( กล่อง 3 )

กิตติกรรมประกาศ

อ้างอิง