Навчання і стрес формують моделі зворотного реагування нейронів серотоніну (2017)

J Neurosci. 2017 серпня 8. pii: 1181-17. doi: 10.1523 / JNEUROSCI.1181-17.2017.

Вейхін Z1,2, Li Y2,3, Фенг Q2,3, Лу М4,2,3.

абстрактний

Здатність передбачати винагороду сприяє виживанню тварин. Обидва нейрони дофаміну в вентральній тегментальній області (VTA) і нейрони серотоніну в дорсальному ядрі raphe (DRN) беруть участь в обробці винагороди. Хоча ефекти навчання на нейрони дофаміну були широко охарактеризовані, залишається в значній мірі невідомим, як реакція нейронів серотоніну розвивається під час навчання. Більше того, хоча стрес, як відомо, сильно впливає на поведінку, пов'язану з винагородою, ми дуже мало знаємо про те, як стрес модулює реакцію на отримання нейронів. За допомогою моніторингу Ca2+ сигнали під час всього процесу кондиціонування Павлова, ми показуємо, що навчання диференційовано формує структури відповіді серотонінових нейронів і дофамінових нейронів у мишей будь-якої статі. Нейрони серотоніну поступово розвивають повільну реакцію на прогнозування нагороди і, в кінцевому рахунку, залишаються чутливими до винагороди, тоді як нейрони дофаміну збільшують свою відповідь на сигнал, але зменшують їхню відповідь на нагороду. Для обох типів нейронів відповіді на сигнал і винагороду залежать від вартості винагороди, вони оборотні, коли винагорода опущена, і швидко відновляються шляхом відновлення винагороди. Ми також виявили, що стресори, включаючи обмеження голови і страшний контекст, істотно знижують силу відповіді обох типів нейронів, як на сигнал, так і на винагороду. Ці результати показують динамічну природу відповіді на винагороду, підтримують гіпотезу про те, що нейрони серотоніну DRN сигналізують про ймовірність отримання чистої вигоди, і припускають, що інгібуючу дію стресу на відповідні реакції нейронів серотоніну і дофамінових нейронів може сприяти стресу. -індукована анхедонія.

Заява про значення

Обидва нейрони серотоніну в дорсальному рапе і дофамінових нейронах в вентральній тегментальній ділянці тісно залучені в обробку винагороди. Використання довгострокової волоконної фотометрії Ca2+ сигнали від вільно ведучих мишей, ми показуємо, що навчання виробляє розгортання активаційної картини в нейронах серотоніну, що відрізняється від нейронів дофаміну, що вказує на додаткові ролі для цих двох типів нейронів в обробці винагороди. Крім того, лікування стресу суттєво зменшило відповідні реакції як нейронів серотоніну, так і нейронів дофаміну, що свідчить про можливу фізіологічну основу індукованої стресом андедонії.

PMID: 28821671

DOI: 10.1523 / JNEUROSCI.1181-17.2017