Nat Neurosci. 2018 серп; 21 (8): 1072-1083. doi: 10.1038 / s41593-018-0191-4. Epub 2018 лип. 23.
Сондерс БТ1,2,3, Річард Дж. М.4,5,6, Марголіс Е.Б.7, Янак PH8,9,10.
абстрактний
Екологічні сигнали, завдяки павловському навчанню, стають умовними подразниками, які спрямовують тварин до отримання нагород (наприклад, їжі), необхідних для виживання. Ми перевірили фундаментальну роль дофамінових нейронів середнього мозку у наданні прогнозних та мотиваційних властивостей сигналам, незалежним від зовнішніх винагород. Ми виявили, що коротке фазове оптогенетичне збудження нейронів дофаміну, коли вони представлені у часовій асоціації з дискретними сенсорними сигналами, були достатніми для інстанції цих сигналів як умовних подразників, які згодом і викликали активність нейрону дофаміну на власну, і викликали обумовлену умовою поведінку. Зокрема, ми виявили сильно розподілені функції для субпопуляцій нейронів дофаміну, що проектують на різні ділянки стриатуму, виявляючи нерозбірливі дофамінові системи для створення стимулюючої цінності та умовного активізації руху. Наші результати свідчать про те, що дофамінові нейрони організовують кондиціонування Павловия за допомогою функціонально неоднорідних мотиваційних сигналів, характерних для ланцюга, для створення, контролю та формування поведінки, керованої за допомогою киї.
PMID: 30038277
PMCID: PMC6082399
Дослідники вивчають, як сигнали керують нашою поведінкою
- Дата: серпень 2, 2018
Чи мають дофамінові нейрони роль в тому, щоб викликати цінність в нашому середовищі, щоб набути цінності? І якщо так, то чи різні групи дофамінових нейронів виконують різні функції в цьому процесі?
Це питання, на які шукають відповіді дослідники медичної школи Університету Міннесоти.
Останні дослідження опубліковані в Росії Nature Neuroscience Невролог медичної школи Університету Міннесоти, доктор філософії Бенджамін Сондерс, використовує павловську модель кондиціонування, щоб побачити, чи вмикання світла - проста підказка - безпосередньо перед активацією нейронів дофаміну може стимулювати дію. Класична модель Павлова поєднувала дзвін дзвоника з наданням собаці смачного стейка, який з часом обумовлював собаку слиною, коли дзвін дзвонив із стейком або без нього. Однак у цьому дослідженні не було “справжньої” винагороди, як їжа чи вода, щоб дозволити дослідникам виділити функцію активності дофамінових нейронів.
"Ми хотіли знати, чи нейрони дофаміну насправді безпосередньо відповідають за надання значення цим перехідним екологічним ознакам, як знаки", - сказав Сондерс, який проводив деякі свої дослідження в якості докторанта в лабораторії Патрісії Янак, доктора філософії, в Джонсі Університет Хопкінса.
Допамінові нейрони, ті клітини мозку, які включаються, коли отримують винагороду. Вони також є нейронами, які вироджуються при хворобі Паркінсона.
"Ми дізналися, що нейрони дофаміну - це один із способів, яким наш мозок надає значення навколо нас, - сказав Сондерс. "Активність самих нейронів дофаміну - навіть за відсутності їжі, наркотиків або інших природних винагороджуючих речовин - може надати цінності, надаючи їм здатність мотивувати дії".
Щоб відповісти на друге основне питання, дослідники націлилися на конкретні сегменти нейронів дофаміну - ті, що знаходяться в значній чорні (SNc) і ті, що знаходяться в вентральній сегментарній зоні (VTA). Ці два типи нейронів історично вивчалися в різних областях дослідження хвороб - нейрони SNc при хворобі Паркінсона та нейрони VTA в дослідженнях наркоманії.
Вчені довідались, що сигнали, що передбачають активацію двох типів нейронів, викликали дуже різні реакції - ті, що передбачали нейрони SNc, призвели до свого роду реакції "встати і піти" підбадьореного швидкого руху. Однак кий, що передбачає активацію нейрону VTA, став спокусливим самостійно, під’їжджаючи до місця розташування кий, свого роду „куди мені йти?“ відповідь.
«Наші результати виявляють паралельні мотиваційні ролі нейронів дофаміну у відповідь на сигнали. В реальній ситуації обидві форми мотивації є критичними », - сказав Сондерс. "Ви повинні бути мотивовані рухатись і поводитися, і ви повинні бути мотивовані, щоб перейти до конкретного місця речей, які ви хочете і потребуєте".
Ці результати забезпечують важливе розуміння функції нейронів дофаміну, пов'язаних з мотивацією, викликаною екологічними сигналами. І ця робота сприяє розумінню рецидиву для тих, хто бореться з залежностями.
"Якщо кий - знак, алея, улюблений бар - набуває цього потужного мотиваційного значення, їм буде важко протистояти тригерам рецидиву", - сказав Сондерс. "Ми знаємо, що дофамін бере участь, але основною метою майбутніх досліджень є зрозуміти, чим нормальна, здорова мотивація, що викликається києм, відрізняється від дисфункціональної мотивації, яка виникає у людей із залежністю та супутніми захворюваннями".
Джерело історії
Матеріали надаються Медична школа університету Міннесоти. Примітка. Зміст можна редагувати за стилем та довжиною.
Довідник з журналу:
- Бенджамін Т. Сондерс, Джоселін М. Річард, Елісса Б. Марголіс, Патрісія Х. Янак. Нейрони дофаміну створюють обумовлені стимули Павлова з певними мотиваційними властивостями. Nature Neuroscience2018; 21 (8): 1072 DOI: 10.1038/s41593-018-0191-4
;