Trends Neurosci. Fevral 2006; 29 (2): 116-124.
Onlaynda nashr etilgan Jan 6, 2006. doi: 10.1016 / j.tins.2005.12.006
PMCID: PMC2430629
NIHMSID: NIHMS52727
Nashriyotning ushbu maqolaning so'nggi tahrirlangan versiyasi bilan bu erda tanishishingiz mumkin Trends Neurosci
PMCdagi boshqa maqolalarga qarang keltirilgan nashr qilingan maqola.
mavhum
Prefrontal korteksning bir qismi sifatida orbitofrontal korteks, ijro funktsiyasi bilan bog'liq. Shu bilan birga, ushbu keng mintaqada orbitofrontal korteks, bazolateral amigdala va yadro akumbenslari kabi juda muhim subkortikal assotsiativ o'rganish tugunlari bilan noyob aloqasi bilan ajralib turadi. Ushbu aloqalar tufayli orbitofrontal korteks kelajakda loyihalash uchun assotsiativ axborotdan foydalanish va qarorlar qabul qilish uchun qabul qilingan yoki kutilgan natijalar qiymatidan foydalanish uchun maxsus joylashtirilgan. Ushbu ko'rib chiqish ushbu taklifni qo'llab-quvvatlaydigan so'nggi dalillarni muhokama qiladi va ushbu signalning yo'qotilishi bu miya davrlarida dori bilan bog'liq o'zgarishlar natijasida giyohvandlikning o'ziga xos xususiyatlarini belgilovchi noto'g'ri qarorlarni qabul qilishi mumkinligini isbotlaydi.
Kirish
Kutilayotgan voqealar orzu-umidlari yoki kutilayotgan voqealar qiymatini kutish qobiliyatimiz bizning tuyg'u va xatti-harakatlarimizning asosiy qismidir. Darhaqiqat, bunday kengayishlarning shakllanishi orqali ikki keng funktsiyani bajarish juda muhimdir. Bir tomondan, umidlarimiz darhol o'z xatti-harakatlarimizni ko'rsatib, maqsadlarga erishishimizga va mumkin bo'lgan zararlardan qochishga imkon beradi. Boshqa tomondan, kelgusi xatti-harakatlarning yanada moslashuvchan bo'lishi uchun umidlarni o'rganish jarayonini osonlashtirish uchun haqiqiy natijalar bilan taqqoslash mumkin. Ushbu funktsiyalarning ikkalasi kutilgan natijalar to'g'risidagi ma'lumotlarni xotirada saqlashni talab qiladi, shuning uchun uni ichki davlat va joriy maqsadlar bilan taqqoslash mumkin. Bunday integral jarayon proektlarni prozelitizmni ma'lum bir harakatga kelishi mumkin bo'lgan oqibatlarning ichki tavsifini bilish uchun uzoq vaqtdan beri foydalanadigan,1]. Bunday signalning uzilishi, adaptiv qarorlar qabul qilish va qarorlarning salbiy oqibatlaridan o'rganish qobiliyatida juda ko'p qiyinchiliklar yaratishi kutilmoqda. Ushbu kompilyatsiya, avvalo, orbitofrontal korteks (OFC) ning natijalarini kutish va ishlab chiqarishda hal qiluvchi rol o'ynayotgan so'nggi dalillarni ta'riflaymiz. Keyinchalik, biz giyohvandlik xususiyatini belgilovchi noto'g'ri qarorlar, qisman OFK va unga aloqador miya joylaridagi giyohvand moddalar bilan bog'liq o'zgarishlar natijasida bu signalning buzilishini aks ettiradi.
OFK va OFKga qaram bo'lgan xulq-atvorda neytral harakatlar AXT natijalarini kutishning muhim rolini aks ettiradi
Axborotni manipulyatsiya qilish, boshqa ma'lumotlarga birlashtirilgan va keyinchalik yo'l-yo'riq ko'rsatish uchun ishlatiladigan ma'lumotni saqlash qobiliyati turli-tuman ish, skratchpad yoki vakillik xotirasi sifatida tavsiflanadi va bu juda muhim prefrontal korteks [2]. Prefrontal korteks ichida, OFK, limbik joylar bilan bog'liq holda, natijalar yoki natijalar haqida tasavvur ma'lumotlarini taqdim etish uchun xotiraBox 1). Darhaqiqat, izlanishlar soni ortib borayotganligi natijalar kutilgan qiymatdan neytral korrelyatsiya mavjudligi va, ehtimol OFKda hosil bo'lishi mumkinligini ko'rsatadi. Misol uchun, inson neyroimaging tadqiqotlari kutilgan natijalarni oldindan kutish vaqtida OFCda qon aylanishining o'zgarishi hamda kutilgan natija qiymatining o'zgarishi yoki etkazib berilmaganligini ko'rsatadi [3-6]. Ushbu faollashtirish ushbu elementlarning rag'batlantiruvchi qiymatini aks ettiradi va ushbu ma'lumot qarorlar qabul qilish uchun foydalanilganda kuzatiladi [7]. Ushbu natijalar, OFC'deki nöronların, bu ma'lumotlar qayta ishlayotgan faoliyatni ziyoda ekanligini ko'rsatadi. Shunga ko'ra, OFC'de, oldindan aytib o'tilgan mukofotlar yoki jazolar oldin nöral faoliyati ortib, odatda, bu natijalar rag'batlantirish qadriyatlarini aks ettiradi [8-11]. Misol uchun, maymunlarga turli imtiyozli afzalliklar bilan bog'langan ingl. Belgilar taqdim etilganda, OFC olovidagi neyronlar kutilayotgan natija ushbu imtihon blokida afzal yoki imtiyozga ega bo'lmagan mukofotga qarab tanlanadi [10]. Bundan tashqari, Roes va Olson [11] yaqinda OFCdagi otishni o'rganish natijasida natija qiymatining bir nechta o'ziga xos o'lchovlarini kuzatib borgan. Masalan, neyronlar kutilgan hajmga qarab, mukofot olish uchun turli darajadagi olovni, uni olish uchun kutilgan vaqtni va nomaqbul xatti-harakatlar bilan bog'liq bo'lgan mumkin bo'lgan noxush oqibatlarni keltirib chiqaradi [11,12].
Box 1. Sichqoncha va primatlardagi orbitofrontal devorning anatomiyasi
Rose va Woolsey [53] prefrontal korteks "stratiografik o'xshashlik" emas, balki mediodoral talamus (MD) proektsiyalari bilan aniqlanishi mumkin [54]. Ushbu ta'rif turlarga nisbatan prefrontal homologlarni aniqlash uchun asos yaratadi. Shu bilan birga, bu homolog mintaqalarni aniq belgilaydigan funktsional va anatomik o'xshashliklar (bu qutining I-rasm).
Sichqonda MDni uchta segmentga bo'lish mumkin [55,56]. MRning medial va markaziy segmentlaridan prognozlar orbital joylarni va ventral va dorsal gangrenal insular kortekslarni o'z ichiga olgan hududni aniqlaydi [55-58]. Sichqonlardagi MDning bu hududlari amigdala, medial temporal lob, ventral pallidum va ventral tegmental hududidan bevosita afferentsiyalarni oladi va piriform korteksdan olfaktor kirishni oladi [55,56,59]. Ushbu ulanish usuli primat MD ning mediakulyar joylashgan magnozellular bo'linmasiga o'xshaydi, bu primatlardagi orbital prefrontal bo'linishni belgilaydi [60-62]. Shunday qilib, sichqonning prefrontal korteksidagi orbital sohada aniqlangan hudud, talamusdan olingan primate orbital prefrontal korteksga juda o'xshash bo'ladi. Ushbu moddaning asosiga asosan, sichqon prefrontal korteksining orbital va agranulyar izolyatsion hududlarida medial va markaziy MDning proektsion yo'nalishlari primat orbitofrontal hududiga homolog hisoblangan [55,57,63-65]. Kemiruvchilarning bu sohalari dorsal va ventral gangrenoskali korteks va lateral va ventrolateral orbital hududlarni o'z ichiga oladi. Sichqoncha orbitofrontal korteks (OFC) tushunchasi yarim sharning medial devorida joylashgan medial yoki ventromedial orbital korteksni o'z ichiga olmaydi. Bu mintaqada MD va boshqa devorlarga o'xshash boshqa mintaqalar bilan aloqa devorlari mavjud.
Boshqa muhim bog'lanishlar rat OTS va primat OFK o'rtasidagi o'xshashlikni ta'kidlaydi. E'tiborga loyiq bo'lsada, amigdala (ABL) ning bazolateral kompleksi bilan o'zaro bog'liqlik, ya'ni o'rganishning ta'sirchan yoki motivatsion jihatlariga jalb qilingan hududdir [66-74]. Primatga ko'ra, bu ulanishlar OFK yoki ABLning zararlanishidan kelib chiqqan xulqli anormalliklarning o'ziga xos o'xshashligini tushuntirish uchun chaqirilgan [14,17,75-77]. Bazolyak amigdala va RATning hududlarida joylashgan o'zaro bog'liqlik, ayniqsa, agranulyar insular korteks [58,78-80], bu tuzilmalar orasidagi o'zaro ta'sirlar kalamushlarda xulq-atvor funktsiyalarini tartibga solish uchun ham shunga o'xshash bo'lishi mumkinligini ko'rsatadi. Bundan tashqari, har ikkala kalamush va primatlarda OFC, ABL va subikulum kabi limbik tuzilmalar ichidan innervatsiya bilan chambarchas bog'liq bo'lgan yadro gulxanlariga kuchli efferent proektsiyalarni beradi [81-84]. OFK, limbik strukturalarni va yadro akumbenslarini bog'lovchi o'ziga xos elektronlar turlar bo'ylab hayratlanarli darajada parallel holga keladi, bu esa forevrin bu asosiy tarkibiy qismlari orasida funktsional o'zaro ta'sirlardagi o'xshashlikni ko'rsatadi [81,84,85].
Shakl I
Sichqoncha va maymunlarda OFK (ko'k) ning anatomik aloqalari. Mediodoral talamus (MD, yashil), amigdala (apelsin) va striatum (pushti) bilan ulanish modellariga asosan, sichqon prefrontal korteksidagi orbital va agranuler ichi hududlar OFK primatiga o'xshashdir. Har ikkala turdagi OFK ham amigdala dan sezgir kortekslardan va assotsiativ ma'lumotlardan mustahkam kirishni oladi va natijalarni striatum orqali vosita tizimiga yuboradi. Har bir qutida vakillik koronal bo'limi tasvirlangan. Qo'shimcha yoritmoq: AId, dorsal agranular insula; AIv, ventral agranular insula; v, markaziy; CD, kaudat; LO, lateral orbital; m, medial; NAc, yadro akumbens yadrosi; RABL, rostral bazolateral amigdala; VV, ventral orbital, shu jumladan ventrolateral va ventromedial orbital hududlar; VP, ventral pallidum.
Bunday oldindan ogohlantiruvchi faoliyat odatiy holatlarda ro'y beradigan ko'plab vazifalar davomida OFK faoliyatida otishning umumiy xususiyati bo'lib hisoblanadi, shuning uchun bashorat qilinadigan,Box 2). Biroq, bu muhim javoblar biron-bir signalizatsiya ko'rsatmalari yo'qligida kuzatilishi mumkin, va ular hayvonlarning muayyan natijalarni muayyan natija aniqlayotganini bilishadi. Boshqacha qilib aytadigan bo'lsak, ushbu tanlab olingan faoliyat hayvonning tajriba va natijaga asoslangan natijalaridan umidvorligini anglatadi. Ushbu xususiyatlar tasvirlangan Shakl 1, u kalamushlarda saqlangan OFK neyronlarning populyatsion reaktsiyasini ko'rsatib, ular o'rganishadi va yangi hid-diskriminatsion muammolarni qaytaradi [8,9,13]. Ushbu sodda vazifada, rat bir hidning yaqin atrofdagi suyuqlik qudug'ida mukofotni oldindan bilishini, boshqa hidi esa jazoni oldindan bilishini bilishi kerak. Dastlab, OFCdagi neyronlar bir-biriga javob beradi, ammo boshqa natijalarga emas. Shu bilan birga, neyronlar ham o'zlarining qaror qilingan natijalarini kutish bilan javob berishga kirishadilar. Bir qator tadqiqotlar davomida, OFNdagi neyronlarning 15-20% bu vazifani ishlab chiqdi, bu sakkaroz yoki xinini taqdim etishni kutib turdi [8,9,13]. Ushbu neyron populyatsiyadagi faoliyat kutilgan natijalar qiymatini aks ettiradi, bu erda biz tasvirlovchi xotira sifatida aniqladik.
Box 2. Orbitofrontal faoliyat, yaqinlashib kelayotgan voqealar qiymatining uzluksizligini ta'minlaydi
Orbitofrontal korteks (OFC) kelajak voqealarni baholash uchun assotsiativ ma'lumotlardan foydalanishni yaxshi biladi. Ushbu sharhning asosiy matni, bu signalni izolyatsiya qilishdan oldin kechikish davrlarida faoliyatga qaratilgan bo'lsa-da, bu dalilning mantiqiy uzayishi OFCdagi faoliyat bu signalni vazifaning bajarilishida kodlaydi. Shunday qilib, OFC hozirgi holatning nisbiy qiymatiga va ko'rib chiqiladigan harakatlarning mumkin bo'lgan yo'nalishlariga oid ishlaydigan sharh beradi.
Bu rol mukofoti yoki jazo predmeti bo'lgan predmetlarni tanlash vaqtida OFK neuronlarining otish jarayonida aniq ko'rinadi [86-88]. Misol uchun, sakkiz xil hidli vazifani bajarish uchun tayyorlangan kalamushlarda, bu erda to'rt hidni mukofot bilan bog'lashdi va to'rt nafar hid odatdagidan ko'ra ajralib turdi, OFC neyronlari esa hidlar bilan taqqoslaganda emas, balki hidlarning ahamiyati bilan bog'liq. haqiqiy hid identifikatorlari [87]. Haqiqatdan ham, hidning identifikatsiyalanishi ahamiyatsiz bo'lsa, OFK neyronlari bu sensorning bu sezgi xususiyatiga e'tibor bermaydi. Buni Ramus va Eichenbaum [89], sakkizta odatiy uzluksiz ta'tilga mos kelmaydigan o'yin-misol vazifasiga sichqonchani o'rgatgan, unda mukofot bilan bog'liq bo'lgan qurilma nafaqat o'ziga xoslik, balki "o'yin" yoki "mos kelmaydigan" taqqoslash bilan bog'liq. joriy va oldingi sud jarayoni. Ular sezgir neyronlarning 64% ni ushbu o'yinni taqqoslashni taqqoslashini aniqladilar, faqat 16% yong'oqlardan birini tanlab oldi.
Nishonli otishni o'rganish assotsiativ kodlash deb talqin qilingan bo'lsa-da, biz ushbu neyronal faoliyat hayvonning mumkin natijalarini baholashini aslida ifodalaydi. Shunday qilib, ushbu neyronlarning selektiv otishni o'rganish o'tmishda muayyan belgining ma'lum bir natijaga ishonchli tarzda bog'langanligini aks ettirmaydi, aksincha, bu biriktiruvchi ma'lumotlarga mos keladigan joriy sharoitlar berilgan hayvonning hukmini aks ettiradi kelajakda bu natijaga olib keladi. Ushbu qaror ichki maqsadlar yoki xohishlarga nisbatan ushbu aniq natijaning qiymati sifatida namoyon bo'ladi va bu taxminlar doimiy ravishda yangilanadi. Shunday qilib, OFCdagi otish, aslida, ushbu davlat asosiy kuch-qudratli bo'ladimi yoki bu yakuniy maqsadga qaratilgan qadammi, aniq javob berilsa, keyingi davlatning kutilgan qiymatini aks ettiradi. Ushbu taklifga muvofiq, adabiyotga qayta ko'rib chiqish, OFC-ga kodlash, kelgusidagi mukofotning ehtimoli haqida ma'lumotni taqdim etsa, (agar ushbu qutining I-gi) ma'lumot berilsa, juda ko'p voqealarni, hatto haqiqiy mukofotni topshirishdan olib qo'yganini ishonchli ravishda ajratib turadi. Misol uchun, hid-diskriminatsiyaga qarshi mashg'ulotlarda, OFK neyronlari odatdagi namunadirdan oldingi burun po'pini oldindan olovda yoqib yuboradi. Ushbu neyronlarning javoblari so'nggi sinovlarning ketma-ketligi [87,90] Yoki [91] mukofotning yuqori ehtimoli borligini taxmin qiladi.
Shakl I
Sinov jarayonini oldindan kuzatishda OFKdagi neytral faollik. Sichqoncha OFCdagi neyronlar "Go-NoGo" hid-diskriminatsiyasiga qarshi sakkiz xil ishni bajarishda qayd etildi. To'rt xil orbitofrontal neyronlarning faoliyati to'rt xil vazifa hodisasiga sinxronlangan holda ko'rsatiladi (a-d). Faoliyat raster formatida yuqori qismida va har bir panelning pastki qismida peri-voqeali vaqt histogrami sifatida ko'rsatiladi; har bir raqam bo'yicha teglar sinxronlash hodisasi va yorug'likni boshlashdan oldin (LT-ON), hid poke (OD-POK), hidni boshlash (OD-ON), suv poke (WAT-POK) yoki suvni etkazib berish (WAT-DEL). Raqamlar, sinovlar sonini ko'rsatadi (n) va saniyedeki chigit soni. Har xil neyronlarning har biri turli hodisalar bilan birga ishdan chiqqani va har bir neyrondagi otish bu hodisani oldindan sezish bilan ortdi. Ruxsati bilan moslashtirilgan [87].
O'qishdan so'ng, ushbu neyronlar o'zlarining afzal ko'rilgan natijalarini oldindan belgilab beruvchi maslahatlar yordamida faollashib, natijada javobni olishdan oldin kutilgan natijani ko'rsatadilar. Bu aholi tomonidan bildirilgan javobda aniq ko'rinib turibdi Shakl 1, neyronlarning populyatsiyasining qaror qilingan natijalarini oldindan belgilab beradigan hid tutqichiga javoban, o'rganishdan so'ng, yanada yuqori faollik ko'rsatib turadi. Ushbu signallar, hayvonning so'rovlarga javob berishga va kutilgan talablar buzilgan paytda o'rganishga ko'maklashishga imkon beradigan natijalar kutishidan foydalanishga imkon beradi.
OFC ko'rsatmalarini natijalarni kutish natijalari orqali ko'rsatadigan xatti-harakati OFK zararining xatti-harakatlarga ta'sirini aks ettiradi. Ushbu ta'sirlar, odatda, oddiy munosabatlar yordamida tanlanmagan bo'lsa-da, natijada vaqt oralig'ida kutilayotgan natijalarni kiritish yoki muqobil javoblar o'rtasida taqqoslashni talab qiladi. Masalan, OFKga zarar etkazgan insonlar Ayova shtati qimor vazifasida o'z harakatlarining oqibatlaridan kelib chiqqan holda xatti-14]. Ushbu topshiriqda, sub'ektlar turli xil mukofot va kartalarda ko'rsatilgan jarima bilan kartalarning pastki qismlaridan tanlashi kerak. Vazifalar yaratish uchun sub'ektlar ushbu o'zgaruvchan mukofotlar va jarimalarning qiymatini vaqt ichida integrallashishi kerak. OFC ziyoniga ega bo'lgan shaxslar, dastlab past mukofotlarni beradilar, bu esa ular uchun mukofotning kattaligiga ko'ra to'g'ridan-to'g'ri xatti-harakatlar uchun oddiy uyushmalardan foydalanishlari mumkinligini ko'rsatib beradi; Biroq, bu kemalardagi vaqti-vaqti bilan katta jazolarni aks ettirish uchun ularning javoblarini o'zgartira olmaydilar. Vaqti-vaqti bilan, ehtimoliy jazo choralari haqidagi axborotni birlashtirish, tanlov amalga oshirilganidan keyin taqdim etiladigan xotirada kutilgan natija qiymati haqida ma'lumotni saqlash qobiliyatiga ega bo'ladi, shu sababli bu taxminni (vaqti-vaqti bilan jarimalar) buzish mumkin. Ushbu kamomad, OFKga zarar etkazganidan so'ng, kalamushlarda, maymunlarda va odamlarda ko'rsatib o'tilgan teskari tanqislik kamchiligiga o'xshaydi [15-21].
Kutilayotgan natijalar haqida ma'lumotni xotirada saqlash qobiliyati so'nggi paytlarda olib borilgan tadqiqotda, sub'ektlar turli xil ehtimollar darajasida jazo yoki mukofotni taxmin qiladigan ikkita ogohlantirish orasidagi tanlovni tanlagan [22]. Tadqiqotning bir qismida sub'ektlar o'zlari tanlamagan natijalar qiymatlari to'g'risida fikr-mulohazalar bildirdilar. Oddiy sub'ektlar o'zlari tanlagan narsalar haqida his-tuyg'ularini o'zgartirish va kelajakdagi sud jarayonlarida yaxshiroq tanlovlarni o'rganish uchun ushbu mulohazadan foydalana olishdi. Masalan, ular katta jazolardan qochishganini bilganlarida, ularni kichik bir mukofot kutib oldi. OFK ziyoniga ega bo'lgan shaxslar tanlagan mukofot va jazoga oddiy hissiy munosabat bildirishdi; Biroq, tanlanmagan natijalar haqida fikr-mulohazalar ularning his-tuyg'ulariga yoki ularning keyingi faoliyatiga ta'sir ko'rsatmadi. Ya'ni mukofot olganlarida ular baxtli edilar, ammo agar ular katta jazodan qochishganini bilsalar, ular baxtli bo'lmadilar. Bu nuqson, OFK ning turli xulosalar taxminlarini taqqoslash uchun vakolatli axborotni vakillik xotirasida saqlashda roli bilan mos keladi. Ushbu signalsiz, shaxslar tanlangan va tanlanmagan natijalarning nisbiy qiymatini solishtira olmaydi va shunga o'xshab, ushbu qiyosiy axborotni emosional reaktsiyalarni modulyatsiya qilish va o'rganishni osonlashtirish uchun ishlata olmaydi.
Garchi ushbu misollar oshkor etilsa-da, OFC ning qarorlarni qabul qilish bo'yicha kutilayotgan natijalarni ishlab chiqarishdagi muhim rolining to'g'ridan-to'g'ri namoyishi kuchayib borayotgan devalvatsiya vazifalaridan kelib chiqadi. Ushbu vazifalar xatti-harakatlarning kutilayotgan natija qiymatining ichki vakolati bilan baholanadi. Masalan, ushbu amaliyotning Pavlovning versiyasida (Shakl 2), kalamushlar birinchi navbatda oziq-ovqat bilan engil nishonni bog'lash uchun tayyorlanadi. Konditsionerlarning javob berishlari nurga bog'liq bo'lganidan so'ng, oziq-ovqat mahsulotining qiymati kasallikka chalinish bilan kamayadi. Keyinchalik, prob tekshiruvida yorug'lik belgisi qayta to'ldirilmagan yo'qolish seansida taqdim etiladi. Ovqat-kasallik juftligini olgan hayvonlarni devalvatsiya qilinmagan boshqarish vositalariga qaraganda, nur belgisiga nisbatan kamroq javob beradi. Eng muhimi, javob berishdagi bunday pasayish seans boshlanishidan sezilarli va sessiya davomida yo'qolish o'rganish natijasiga javob berishda an'anaviy pasayishlarga olib keladi. Javob berishning bu dastlabki pasayishi oziq-ovqat mahsulotining joriy qiymatining original yorug'lik-oziq-ovqat jamiyati bilan birgalikda ichki ko'rinishini qo'llashini aks ettirishi kerak. Shunday qilib, takomillashtiruvchi devalvatsiya vazifalari manipulyatsiya qilish va xulq-atvorga erishish uchun kutilgan natijalarni ishlatish qobiliyatini bevosita o'lchov bilan ta'minlaydi.
OFC lezyonlari bo'lgan sichqonlarning normal parvarishlash va natijani devalvatsiyasiga qaramasdan [23]. Boshqacha qilib aytganda, agar ular taqdim etilsa, uni iste'mol qilmasa ham, ular nurni belgilash va oziq-ovqat olishga intilishga davom etadilar (Shakl 2). Eng muhimi, OFC-lezyonli kalamushlar testdan o'tish vaqtida ularning javoblarini o'chirish uchun oddiy qobiliyatni namoyish etadi va ularning kamchiliklari shartli javoblarni taqiqlashning umumiy imkoniyatlarini aks ettirmaydi [24]. Aksincha, OFC kutilgan natijalarni yangi qiymatining ichki tavsiflari bo'yicha shartli javoblarni nazorat qilishda muayyan rolga ega. Shunga ko'ra, o'rganish so'ng qilingan OFC lezyonları, bu ishda xatti ta'sir qilishni davom etmoqda [25]. Shu kabi natijalar ushbu vazifaning instrumental versiyasini bajarish uchun tayyorlangan maymunlarda [19].
OFC lezyonlari bo'lgan sichqonchalar shuningdek, pastki mintaqalarda neyrofizyolojik o'zgarishlarni ko'rsatadi, natijada kutilgan natijalarni yo'qotadi. Bir tadqiqotda [26], basolateral amigdalaning bitta bo'linmasidan, OFK dan proektsiyalarni olgan, kalamushlarni o'rganishda va oldinroq tasvirlangan vazifada yangi hidli kamsitishlarni qaytaradigan sohada javoblar qayd etildi. Bunday sharoitlarda OFC lezyonlari bazolateral amigdalada odatdagidan kuzatilgan natija-kutish davriga to'sqinlik qildi. Bundan tashqari, OFC usuli mavjud bo'lmaganida, bazolateral amigdalaning neyronlari, ayniqsa, nishab-nikohlar uyushmalarining almashinishidan so'ng, sekin-asta tanlangan edi. OFOL lezyonlari natijasida bazalateral amigdalada, ayniqsa, tiklanish vaqtida sekinroq biriktiruvchi kodlash natijalar kutilgan natijalar boshqa tuzilmalardagi o'rganishni engillashtiradi, ayniqsa beklentiyalar buzilgan hollarda buzilganligi haqidagi fikrga mos keladi. Shunday qilib, OFC nafaqat kelajakka bo'lgan umidlari asosida xatti-harakatlarni boshqarishga emas, balki bu kutgandan buzilishlardan o'rganish qobiliyatiga ham ega bo'lgan natijalarni kutish mumkin. Ushbu signalsiz hayvonlar, natija yoki maqsadni bilish bilan emas, balki oldindan belgilash va ogohlantiruvchi-javob odatlaridan kelib chiqqan noxush hodisalar bilan shug'ullanadilar.
Addictive xulq-atvor va natija kutish
So'nggi ma'lumotlarga ko'ra, OFK funktsiyasining bu kontseptsiyalashishida giyohvandlik haqida tushunchalarni taqdim etish juda ko'p. Bunga ko'ra Ruhiy kasalliklar diagnostikasi va statistik qo'llanmasi [27], moddaga qaramlikning tashxisiga qarab, shaxs o'zining dori-darmonlarini nazorat qila olmasliklarini ko'rsatishi kerak. Bunday odat tusiga kiradigan xatti-harakatlar kompulsiv, dürtüsel, perseveratif yoki dori-darmonlarni nazorat qilish kabi turli xil xususiyatlarga ega. Bundan tashqari, odatda giyohvand moddalarning to'xtab qolishi to'g'risida ma'lum bir istak paydo bo'lishiga qaramay, ko'p hollarda kuzatiladi. Shunday qilib, modda bog'liqligiga tashxis qo'yish, OFK-lioning sichqon, maymun va odamlarga o'xshash xatti-harakatni talab qiladi.
Shunga ko'ra, giyohvandlikning asoratlari OFK tuzilishi va funktsiyalaridagi o'zgarishlar bilan bog'liq. Misol uchun, giyohvand moddalarni tomosha qilish bo'yicha tadqiqotlar OFKda qon oqimidagi anormalliklarni izchil ravishda oshkor qildi [28-33] (Ajoyib sharh uchun qarang [34]). Spirtli ichimliklar va giyoh giyohvand moddalarni iste'mol qilish, uzoq muddat saqlanib qolgandan keyin ham, aktiv tashxis qo'yish vaqtida OFC aktivatsiyasining asosiy o'lchovlarida pasayish ko'rsatadi. Aksincha, giyohvand moddalar bilan bog'liq bo'lgan belgilar ta'sirida giyohvandlar OFC ni haddan tashqari faollashtirishni ko'rsatadilar, bu esa o'zlarini sinab ko'rish darajasiga bog'liq. Ushbu o'zgarishlar giyohvandlik bilan bog'liq giyohvandlik kasalliklarida OFK ga qaram bo'lgan xatti-35-39]. Misol uchun, spirtli ichimliklar va kokain iste'molchilari, xuddi shunga o'xshash, o'rtacha og'irlik qilmasa ham, yuqorida tavsiflangan qimor vazifasini buzadi, OFC kasalligiga chalinganlar kabi. Xuddi shunday, qaror qabul qilishning boshqa laboratoriyadagi testlari amfetaminni zo'ravonlik qilishning uzoq davom etishi va eng yaxshi variantni boshqarish vositalaridan ko'ra kamroq tanlash mumkinligini ko'rsatdi. Biroq, bu kamchiliklar ayrim odamlarda giyohvandlikka qarshi oldindan mavjud bo'lgan zaiflikni aks ettiradimi? Yoki ular uzoq muddatli giyohvand moddalar bilan bog'liq bo'lgan neuroadaptatsiya natijalaridir? Agar shunday bo'lsa, ular OFK tarkibida va / yoki funktsiyalaridagi o'zgarishlarni aks ettiradimi yoki ular OFC lezyonlarining ta'sirini taqqoslaydigan kortikolimbik tarmoqlardagi boshqa o'zgarishlar natijasidami?
Bu savollarga javob berish uchun hayvon modellariga murojaat qilish kerak, unda giyohvand moddalarni nisbatan barqaror genetik va ekologik fonga qarshi boshqariladigan usulda etkazish mumkin. Bunday tadqiqotlar tobora ko'payib borayotganligi hozirgi kunda giyohvand moddalarga uzoq vaqt davomida ta'sir qilish - va ayniqsa, psixostimulyatorlarning paydo bo'lishi - nisbatan uzoq davom etadigan miya va xatti-harakatlarning o'zgarishiga olib keladi [40-50]. Muhim bu ta'sirlar odatda narkotik ta'siriga aloqador bo'lmagan va odatiy sharoitlarda odatiy dorilarning xatti-harakatni normal nazorat qilish uchun juda muhim bo'lgan miya davrlarini o'zgartirishi haqidagi gipotezasi bilan mutanosib bo'lgandan so'ng bir necha oyda kuzatiladi. So'nggi paytlarda bir qancha tadqiqotlar OFKga ta'sir ko'rsatdi. Misol uchun, bir necha hafta davomida amfetaminni o'z-o'zini boshqarish uchun tayyorlangan kalamushlardan bir oy o'tgach OFCda dendritik o'murtqa zichligi pasayib ketgani haqida xabar berilgan [46]. Bundan tashqari, ushbu dori-tajribali kalamushlar tuyadi asboblarini o'qitishga javoban o'z dendritlarini qayta tuzishni namoyish etdi. Ushbu topilmalar, bundan oldin medial prefrontal korteks, yadro akumbens va boshqa joylarda psikostimulantlar bilan davolashdan keyin bildirilgan ortikcha orqa miya zichligi munosabati bilan ayniqsa e'tiborlidir [41]. Shunday qilib, ushbu kortikolimbik hududlar orasida OFC narkologik ta'siridan keyin sinaptik plastisitiklikni kamaytiradigan dalillarni ko'rsatishda noyob ko'rinadi.
OFKdagi plastisiyani pasayishi OFKga qaram bo'lgan funktsiyalarga ta'sir qilishi mumkin. Bu gumonga muvofiq, kalamushlar ikki hafta davomida giyoh bilan davolash kursini taqdim etib, OFKga qaram bo'lgan xatti-harakatlarida uzoq davom etgan buzilishlarni ko'rsatadi. Ayniqsa, bu hayvonlarning xulq-atvorini baholash uchun taxmin qilingan natijalar qiymatini ishlata olmaydilar. Bir tajribada [51], kalamushlarga ikki hafta davomida kundalik kokainni kuydirgan. Bir oydan so'ng, bu kalamushlar Go-NoGo hidini ajratish vazifasida sinovdan o'tgan. Ushbu vazifada, kalamushlar, bir hidni hidlashdan keyin sukrozni olish uchun suyuqlik portiga borishni o'rganadilar va ikkinchi hidi hidlashdan keyin xinini oldini olish uchun bir xil suyuqlik portiga boradilar. Kokain bilan davolash qilingan kalamushlar bu kamsitishlarni sho'rlangan davolangan vositalar bilan bir xil darajada o'rganishgan, ammo nazoratsiz bo'lgan kamchiliklarni qaytarib olish imkoniga ega bo'lmaganlar. Shu kabi orqaga qaytarilish kamchiliklari ham primatlarda ko'rsatib o'tilgan, ular kokainga surunkali ravishda surunkali kira olishadi [43]. Bunday reversal etishmasligi OFK-lesionlangan hayvonlar va odamlarga xosdir [15-21], unda ular belgilangan xatti-harakatlarini tezda o'zgartirishga qodir emas deb hisoblashadi. Biz ushbu tez moslashuvchanlikni qo'llab-quvvatlashda OFCning rolini natijalarni kutish natijalariga signal berishdagi ahamiyati bilan bog'liqligini taklif qilamiz [26]. Qaytarib o'rganish jarayonida ushbu signalni haqiqiy, teskari natija bilan taqqoslash yangi o'rganish uchun juda muhim bo'lgan xato signallarni keltirib chiqaradi [1]. Ushbu signalsiz OFC-lesionli kalamushlar sekinroq o'rganishadi. Yuqorida aytib o'tganimizdek, OFC-lezyonli kalamushlarda bazolateral amigdala neyronlarning moslashuvchan bo'lmagan biriktiruvchi kodlashida bu asta-sekin o'rganishning neyrofizyolojik aloqasi yaqinda ko'rsatib o'tilgan [26].
Bu signalning yo'qolishi, shuningdek, kalamushlarni ikki hafta davomida kokain bilan davolangan ikkinchi tajribada, keyinchalik Pavlovianda tasvirlangan takomillashtirilgan devalvatsiya vazifasida sinovdan o'tgan [24]. Shunga qaramay, so'nggi kokainni davolashdan bir oy o'tgach sinov o'tkazildi. Ushbu kalamushlar oddiy konditsioner va devalvatsiyani namoyish etdi, shuningdek, oxirgi sinov bosqichida odatda javob berishni to'xtatdi; Ammo, giyohlarni davolashda qo'llaniladigan kalamushlarni devalvatsiya qilish prognozga javoban oddiy spontan kamayishni ko'rsatmadi. Ushbu kamomad (Shakl 3), bu vazifada OFC lezyonlarından keyin kamchiliklarga tengShakl 2). Ushbu topilmalar, kutilgan natija qiymatini belgilash qobiliyatiga mos kelmaydi. Haqiqatan ham, bu vazifada an'anaviy ish faoliyatini mediatsiya qilish uchun talab qilinadigan vakolatlarga nisbatan noaniqlik mavjud emas, chunki bu erda tasvirlangan defitsitlar kokainga ishlov berilgan kalamushlarda kutilgan natijalarni yo'qotishga aniq javob bermaydi.
Ushbu signalizatsiya mexanizmining yo'qolishi, giyohvand moddalarning bunday xatti-harakatlarning deyarli mumkin bo'lmagan salbiy oqibatlariga qaramasdan, giyohvandlikka qarshi kurashishni davom ettirish istagini bildiradi, chunki u bu taxminiy ma'lumotlarni o'z qaror qabul qilish jarayoniga kirita olmaydi va, ehtimol, hatto bu salbiy oqibatlarning takrorlanadigan tajribasi. Boshqa miya sistemalari ham ishtirok etishi mumkin bo'lsa-da, ushbu OFKga bog'liq signalga dori-darmonli o'zgarishlar o'z-o'zidan oddiy maqsadga yo'naltirilgan xatti-harakatni majburiy odatiy javob berishga o'tishga yordam beradi. Ushbu o'tish xatti-harakatlarning bu raqobatlashuvchi mexanizmlari o'rtasidagi muvozanatni o'zgartirishni aks ettiradi. Bunday tushuntirish, giyohvand moddalarning giyohvandlik bilan bog'liq xatti-harakatlariga, shuningdek, kalamushlarni giyohvandlikka qarshi xatti-harakatni to'xtatishga qodir bo'lmagan bir nechta hayvon modellarida so'nggi natijalarga olib kelishi mumkin, hatto bunday natijalarga salbiy oqibatlar kelib chiqsa ham [45,47].
Yakuniy mulohazalar
Biz OFK ning kutilgan natijalar yoki oqibatlarning qiymatini belgilash uchun hal qiluvchi ahamiyatga ega bo'lgan taklifni qo'llab-quvvatlash uchun so'nggi natijalarni ko'rib chiqdik. Shuningdek, ushbu g'oyaning narkomaniyaga asoslangan patologiyani tushunish uchun qanday muhim bo'lishi mumkinligini ham ko'rib chiqdik. Albatta, bu g'oyalar ko'plab savollar tug'diradi. Agar OFK kutilgan natijalar bilan bog'liq signallarni ishlab chiqsa, uncha katta bo'lmagan hududlar bu signallarni - odatdagi hayvonlarda, giyohvandlik ta'siriga duchor bo'lganlarga qo'shimcha ravishda qanday qo'llanilishini anglash uchun juda muhimdir. Biz bazolateral amigdalaning qanday ishtirok etishi mumkinligini taklif qildik [26]; Ammo, bu signallarning yadro gulxanlarida qanday rol o'ynashini tushunish - va boshqa "limbik" kirishlar bilan qanday aloqada bo'lish - giyohvandlikni tushunish uchun juda ham dolzarb bo'lishi mumkin. Ushbu muhim masalalarni hal qilish uchun bir nechta laboratoriyalar ko'p ish olib bormoqda. Bundan tashqari, preparatni oldindan ro'yxatga olish ma'lumotlari asosida tavsiya etilganidek, OFC ga qaramlikdagi ta'sirning dori ta'siridan so'ng o'zgarishi, OFC da o'zgargan molekulyar yoki neyrofiziolojik funktsiyani aks ettiradimi yoki yo'qligini ko'rsatishi muhim [52], yoki alternativa, ular o'zgarishlarni aks ettirishi mumkinmi, masalan, yadrodagi akumbenslarda, giyohvandlikda uzoq vaqt davomida ta'sirlangan mintaqada. Va, albatta, kasallikning har qanday hayvon modeli faqat patologik o'zgarishlarga qarshi kurashni taklif qilsa, u qiymatdan iborat. Bu zararlanish holatlarida qiyin, ammo dori ta'siridan kelib chiqqan kamchiliklar uchun imkon bo'lishi mumkin. Biroq, giyohvand moddalar bilan ishlov berilgan hayvonlarda aniqlangan har qanday molekulyar yoki neyrofizyolojik korrelatsiyaning xatti-harakatlarini normallashtirish uchun manipulyatsiyani bajarish mumkinmi yoki yo'qligini ko'rish mumkin. Kelgusi yillarda ushbu va boshqa ko'plab masalalarni hal qilishni kutmoqdamiz (Box 3).
Box 3. Javob berilmagan savollar
- Qanday qilib quyi oqim joylari - ayniqsa yadro gulxanlari - OFK dan kutilayotgan natijalar haqida signallar ishlatiladi? Qanday qilib bu ma'lumot akumbenslarga boshqa "limbic" kirishlar bilan bog'langan?
- Dori ta'siridan so'ng OFC ga qaram bo'lgan xatti-harakatlar OFK ichidagi molekulyar yoki neyrofiziolojik maqsadlardagi o'zgarishlar bilan bog'liq bo'lishi mumkinmi? Yoki bu xatti-harakat kamchiliklarini o'rganish davrlarini boshqa joylarda aks ettiradimi?
- Xulq-atvori yoki boshqa belgilarda giyohvandlikka bog'liq bo'lgan o'zgarishlar xatti-harakat yoki farmakologik manipulatsiya bilan almashtirilishi mumkinmi?
- Favqulodda vaziyatga duchor bo'lmagan giyohvand tajribalariga qaramasdan, hayvonlardan farqli bo'lgan OFC yoki tegishli o'rganish davrlarida funktsional o'zgarishlar bormi? Agar shunday bo'lsa, farqlar xatti-harakatlarga juda ta'sir qiladimi?
- OFCdagi o'zgarishlarni majburiy giyohvand moddalarni iste'mol qilish va qayta chaqirishning giyohvandlik modellarida qanday yo'l tutishadi? Ular odatda giyohvandlikka o'tishda, uzoq muddatli foydalanish bilan bog'liq bo'lgan, striatal o'zgarishlar oldidan davom etayotgan giyohvand moddalarni iste'mol qilishni qo'llab-quvvatlashda muhim ahamiyatga ega bo'lishi mumkinmi?
rahmat
Tadqiqotlarimiz NIDA (R01-DA015718dan GSgacha), NINDS (T32-NS07375 to MRR) va NIDCD (T32-DC00054 to TAS) grantlari yordamida amalga oshirildi.
Manbalar