Các chức năng tạo động lực bí ẩn của Mesolimbic Dopamine (2012)

John D. Salamone, Mercè Correa

Neuron - ngày 8 tháng 2012 năm 76 (Tập 3, Số 470, trang 485-XNUMX)

Tổng kết

Nucleus accumbens dopamine được biết là có vai trò trong các quá trình tạo động lực và các rối loạn chức năng của dopamine mesolimbic có thể góp phần gây ra các triệu chứng động lực của trầm cảm và các rối loạn khác, cũng như các đặc điểm của lạm dụng chất. Mặc dù nó đã trở thành truyền thống để gắn nhãn các tế bào thần kinh dopamine là tế bào thần kinh của Phần thưởng, nhưng đây là sự phát triển quá mức và điều quan trọng là phải phân biệt giữa các khía cạnh của động lực bị ảnh hưởng khác nhau bởi các thao tác dopaminergic. Ví dụ, accumbens dopamine không qua trung gian động lực hoặc sự thèm ăn thực phẩm chính, nhưng có liên quan đến các quá trình động lực ngon miệng và gây khó chịu bao gồm kích hoạt hành vi, nỗ lực, tiếp cận hành vi, tham gia nhiệm vụ bền vững, quá trình Pavlovian và học tập công cụ. Trong tổng quan này, chúng tôi thảo luận về vai trò phức tạp của dopamine trong các chức năng hành vi liên quan đến động lực.

Văn bản chính

Nucleus accumbens dopamine (DA) đã được liên quan đến một số chức năng hành vi liên quan đến động lực. Tuy nhiên, các chi tiết cụ thể của sự tham gia này rất phức tạp và đôi khi có thể khó gỡ bỏ. Một xem xét quan trọng trong việc giải thích những phát hiện này là khả năng phân biệt giữa các khía cạnh khác nhau của chức năng động lực bị ảnh hưởng khác nhau bởi các thao tác dopaminergic. Mặc dù các nơ-ron thần kinh trung thất theo truyền thống đã được dán nhãn là phần thưởng nơ-ron thần kinh và DA mesolimbic được gọi là hệ thống khen thưởng, nhưng sự khái quát mơ hồ này không phù hợp với những phát hiện cụ thể đã được quan sát. Ý nghĩa khoa học của thuật ngữ Phần thưởng trực tuyến không rõ ràng và mối quan hệ của nó với các khái niệm như củng cố và động lực thường không được xác định rõ ràng. Các nghiên cứu về suy giảm dược lý và DA chứng minh rằng DA mesolimbic rất quan trọng đối với một số khía cạnh của chức năng tạo động lực, nhưng ít hoặc không quan trọng đối với những người khác. Một số chức năng động lực của DA mesolimbic đại diện cho các khu vực chồng chéo giữa các khía cạnh của động lực và tính năng của điều khiển động cơ, phù hợp với sự tham gia nổi tiếng của hạt nhân accumbens trong quá trình vận động và các quá trình liên quan. Hơn nữa, mặc dù có một tài liệu khổng lồ liên kết DA mesolimbic với các khía cạnh của động lực và học tập gây khó chịu, một tài liệu đã tồn tại vài thập kỷ (ví dụ, Salamone và cộng sự, 1994), xu hướng đã được thiết lập là nhấn mạnh sự tham gia của dopaminergic vào phần thưởng, niềm vui, nghiện và học tập liên quan đến phần thưởng, mà ít xem xét về sự tham gia của DA mesolimbic trong các quá trình chống đối. Tổng quan hiện tại sẽ thảo luận về sự tham gia của DA mesolimbic trong các khía cạnh khác nhau của động lực, trong đó nhấn mạnh vào các thí nghiệm can thiệp vào việc truyền DA, đặc biệt là trong các hạt nhân.

Mesolimbic DA và Động lực: Khung cảnh lý thuyết thay đổi

Nếu không có gì khác, con người là những người kể chuyện tài ba; xét cho cùng, chúng ta là con cháu của những người ngồi quanh đống lửa vào ban đêm được vương giả bởi những câu chuyện thần thoại sống động, những câu chuyện cổ tích và những câu chuyện truyền miệng. Trí nhớ của con người sẽ hiệu quả hơn nếu các sự kiện hoặc sự kiện ngẫu nhiên có thể được dệt thành tấm thảm ý nghĩa của một câu chuyện mạch lạc. Các nhà khoa học cũng không khác. Một bài giảng đại học hiệu quả, hay một buổi hội thảo khoa học, thường được gọi là “một câu chuyện hay”. Vì vậy, nó là với các giả thuyết và lý thuyết khoa học. Bộ não của chúng ta dường như khao khát thứ tự và sự mạch lạc của suy nghĩ được đưa ra bởi một giả thuyết khoa học đơn giản và rõ ràng, được hỗ trợ bởi những bằng chứng vừa đủ để khiến nó trở nên hợp lý. Vấn đề là — điều gì sẽ xảy ra nếu tính mạch lạc của câu chuyện được nâng cao bằng cách giải thích quá mức một số phát hiện và bỏ qua những phát hiện khác? Dần dần, các mảnh ghép không phù hợp tiếp tục ăn mất tổng thể, cuối cùng khiến toàn bộ câu chuyện trở nên thiếu thốn một cách đáng kinh ngạc.

Người ta có thể tranh luận rằng kiểu tiến hóa này đã diễn ra liên quan đến giả thuyết DA về “phần thưởng”. Một “câu chuyện” có thể được xây dựng, sẽ diễn ra như sau: triệu chứng chính của trầm cảm là chứng loạn trương lực cơ, và vì DA là “chất dẫn truyền phần thưởng” làm trung gian cho các phản ứng khoái lạc, nên trầm cảm là do giảm trải nghiệm khoái cảm do DA quy định. . Tương tự như vậy, có ý kiến ​​cho rằng nghiện ma túy phụ thuộc vào trải nghiệm khoái cảm do ma túy gây ra khi đánh cắp “hệ thống khen thưởng” của não, được trung gian bởi sự truyền dẫn DA và phát triển để truyền đạt khoái cảm do các kích thích tự nhiên như thức ăn tạo ra. Điều này thậm chí còn cho thấy rằng việc ngăn chặn các thụ thể DA có thể cung cấp một phương pháp điều trị nghiện hiệu quả. Cuối cùng, người ta cũng có thể đưa ra một “câu chuyện” được xây dựng trên tiền đề rằng các tế bào thần kinh DA phản ứng độc quyền với các kích thích thú vị như thức ăn và hoạt động này làm trung gian cho phản ứng cảm xúc với những kích thích này, từ đó tạo cơ sở cho sự thèm ăn. Những câu chuyện như vậy không phải là "người rơm" được xây dựng nhân tạo cho những đoạn văn này. Nhưng thật không may, bất chấp sự phổ biến của chúng, không có ý tưởng nào trong số này được hỗ trợ hoàn toàn bởi sự kiểm tra chặt chẽ của tài liệu.

Lấy ví dụ về sự tham gia của dopaminergic trong trầm cảm, người ta có thể bắt đầu giải mã ý tưởng này bằng cách chỉ ra rằng ông anhedonia, người bị trầm cảm thường bị các bác sĩ lâm sàng giải thích sai hoặc đánh dấu sai (Máy chạy bộ và Zald, 2011). Một số nghiên cứu cho thấy những người trầm cảm thường có trải nghiệm tự đánh giá tương đối bình thường về những cuộc gặp gỡ với những kích thích thú vị và rằng, hơn và hơn bất kỳ vấn đề nào với trải nghiệm khoái cảm, những người trầm cảm dường như bị suy yếu trong việc kích hoạt hành vi, hành vi tìm kiếm phần thưởng và nỗ lực (Máy chạy bộ và Zald, 2011). Thật vậy, hầu hết những người bị trầm cảm phải chịu đựng một chòm sao bị tê liệt do suy giảm động lực bao gồm chậm phát triển tâm lý, dị ứng và mệt mỏi (Demyttenaere và cộng sự, 2005; Salamone và cộng sự, 2006) và bằng chứng đáng kể cho thấy DA trong các triệu chứng này (Salamone và cộng sự, 2006, Salamone và cộng sự, 2007). Những quan sát này, cùng với các tài liệu cho thấy rằng không có sự tương ứng đơn giản giữa hoạt động DA và kinh nghiệm khoái lạc (ví dụ, Smith và cộng sự, 2011) và các nghiên cứu liên kết DA với kích hoạt hành vi và nỗ lực (Salamone và cộng sự, 2007; xem thảo luận bên dưới), dẫn người ta kết luận rằng sự tham gia của dopaminergic vào trầm cảm dường như phức tạp hơn câu chuyện đơn giản đã cho phép.

Tương tự như vậy, rõ ràng là một cơ quan nghiên cứu đáng kể về sự phụ thuộc và nghiện ma túy không tuân thủ các nguyên lý truyền thống của giả thuyết DA về phần thưởng. Một số nghiên cứu đã chỉ ra rằng sự phong tỏa các thụ thể DA hoặc ức chế tổng hợp DA không nhất quán làm giảm sự hưng phấn tự báo cáo hoặc của High high do các loại thuốc lạm dụng (Gawin, 1986; Brauer và De Wit, 1997; Haney và cộng sự, 2001; Nann-Vernotica và cộng sự, 2001; Wachtel và cộng sự, 2002; Leyton và cộng sự, 2005; Venugopalan và cộng sự, 2011). Nghiên cứu gần đây đã xác định sự khác biệt cá nhân trong các mô hình hành vi được thể hiện bởi những con chuột trong điều kiện tiếp cận Pavlovian, có liên quan đến xu hướng tự điều trị thuốc. Những con chuột thể hiện phản ứng tốt hơn với tín hiệu có điều kiện (máy theo dõi dấu hiệu) hiển thị các mô hình thích nghi dopaminergic khác nhau để huấn luyện so với động vật phản ứng nhanh hơn với chất tăng cường chính (máy theo dõi mục tiêu; Flagel và cộng sự, 2007). Thật thú vị, những con chuột cho thấy cách tiếp cận có điều kiện Pavlovian lớn hơn đối với một kích thích thèm ăn và cho thấy điều kiện khuyến khích lớn hơn đối với các dấu hiệu ma túy, cũng có xu hướng thể hiện sự sợ hãi lớn hơn khi phản ứng với các tín hiệu dự đoán sốc và điều kiện sợ hãi theo ngữ cảnh lớn hơn (Morrow và cộng sự, 2011). Nghiên cứu bổ sung đã thách thức một số quan điểm lâu nay về các cơ chế thần kinh gây nghiện, trái ngược với các đặc điểm củng cố ban đầu của thuốc. Nó đã trở nên phổ biến hơn để xem nghiện về các cơ chế hình thành thói quen sinh sản được xây dựng khi sử dụng ma túy rộng rãi, có thể tương đối độc lập với các tình huống củng cố công cụ hoặc các đặc điểm động lực ban đầu của thuốc tăng cường thuốc (Kalivas, 2008; Belin và cộng sự, 2009). Những quan điểm mới nổi về cơ sở thần kinh của nghiện ma túy, và cách điều trị tiềm năng của nó, đã vượt xa câu chuyện ban đầu được đưa ra bởi giả thuyết DA về phần thưởng của Hồi.

Sau nhiều thập kỷ nghiên cứu và tiếp tục phát triển lý thuyết, đã có một sự tái cấu trúc khái niệm đáng kể trong lĩnh vực nghiên cứu DA. Bằng chứng đáng chú ý chỉ ra rằng sự can thiệp với truyền DA mesolimbic để lại các khía cạnh cơ bản của phản ứng động lực và khoái lạc đối với thực phẩm còn nguyên vẹn (Cháo, 2007; Berridge và Kringelbach, 2008; Salamone và cộng sự, 2007). Các biện pháp hành vi như điểm phá vỡ tỷ lệ lũy tiến và ngưỡng tự kích thích, từng được coi là hữu ích như các điểm đánh dấu của các phần thưởng và các chức năng của DA, giờ đây được coi là phản ánh các quá trình liên quan đến nỗ lực, nhận thức về nỗ lực chi phí liên quan hoặc cơ hội và ra quyết định (Salamone, 2006; Hernandez và cộng sự, 2010). Một số bài báo điện sinh lý gần đây đã chứng minh khả năng đáp ứng của các tế bào thần kinh DA được xác định hoặc được xác định trước đối với các kích thích gây khó chịu (Anstrom và Woodward, 2005; Brischoux và cộng sự, 2009; Matsumoto và Hikosaka, 2009; Bromberg-Martin và cộng sự, 2010; Schultz, 2010; Lammel và cộng sự, 2011). Nhiều nhà điều tra hiện nay nhấn mạnh sự liên quan của DA mesolimbic và nigrostriborn trong học tập củng cố hoặc hình thành thói quen (Khôn ngoan, 2004; Yin và cộng sự, 2008; Belin và cộng sự, 2009), chứ không phải hedonia mỗi se. Những xu hướng này đã góp phần vào việc viết lại kịch tính câu chuyện về sự tham gia của dopaminergic vào động lực.

Quá trình tạo động lực: Bối cảnh lịch sử và khái niệm

Thuật ngữ động lực dùng để chỉ một cấu trúc được sử dụng rộng rãi trong tâm lý học, tâm thần học và khoa học thần kinh. Như trường hợp của nhiều khái niệm tâm lý, các cuộc thảo luận về động lực có nguồn gốc từ triết học. Trong việc mô tả các yếu tố nguyên nhân kiểm soát hành vi, triết gia người Đức Schopenhauer, 1999 thảo luận về khái niệm động lực liên quan đến cách các sinh vật phải ở vị trí để chọn, nắm bắt và thậm chí tìm kiếm các phương tiện thỏa mãn. Động lực cũng là một lĩnh vực quan trọng trong quá trình phát triển tâm lý ban đầu. Các nhà tâm lý học khoa học ban đầu, bao gồm Wundt và James, bao gồm động lực như một chủ đề trong sách giáo khoa của họ. Những người theo chủ nghĩa thần kinh như Hull và Spence thường sử dụng các khái niệm động lực như khuyến khích và lái xe. Trẻ, 1961 Theo định nghĩa gần đây, động lực là một tập hợp các quá trình mà sinh vật điều chỉnh xác suất, sự gần gũi và tính sẵn có của các kích thích Mùi (Salamone, 1992). Nói chung, cấu trúc tâm lý hiện đại của động lực đề cập đến các quá trình liên quan đến hành vi cho phép các sinh vật điều chỉnh cả môi trường bên ngoài và bên trong của chúng (Salamone, 2010).

Có lẽ tiện ích chính của việc xây dựng động lực là nó cung cấp một bản tóm tắt và cấu trúc tổ chức thuận tiện cho các đặc điểm có thể quan sát được của hành vi (Salamone, 2010). Hành vi được hướng tới hoặc tránh xa các kích thích cụ thể, cũng như các hoạt động liên quan đến việc tương tác với các kích thích đó. Các sinh vật tìm cách tiếp cận một số điều kiện kích thích (ví dụ, thức ăn, nước, tình dục) và tránh những điều khác (tức là đau đớn, khó chịu), theo cả cách chủ động và thụ động. Hơn nữa, hành vi có động lực thường diễn ra theo từng giai đoạn (Bảng 1). Giai đoạn cuối của hành vi có động lực, phản ánh sự tương tác trực tiếp với kích thích mục tiêu, thường được gọi là giai đoạn hoàn thành. Từ ngữ consummated đỉnh cao (Craig, 1918) không đề cập đến tiêu dùng, mà thay vào đó là sự tiêu thụ, mà có nghĩa là cách hoàn thành thành công hoặc thành công. Để xem thực tế rằng các kích thích động lực thường có sẵn ở một số khoảng cách vật lý hoặc tâm lý từ sinh vật, cách duy nhất để có được quyền truy cập vào các kích thích này là tham gia vào hành vi mang chúng lại gần hơn, hoặc làm cho sự xuất hiện của chúng có nhiều khả năng hơn. Giai đoạn hành vi có động lực này thường được gọi là ngon miệng, chuẩn bị, chế độ ăn uống, chế độ ăn uống, chế độ ăn uống, chế độ ăn uống thực phẩm (ví dụ, Foltin, 2001), hoặc của một chất tăng cường thuốc; thật vậy, thuật ngữ hành vi tìm kiếm ma túy của người Viking đã trở thành một cụm từ phổ biến trong ngôn ngữ của tâm sinh lý học. Như được thảo luận dưới đây, tập hợp phân biệt này (ví dụ, công cụ so với tiêu dùng hoặc tìm kiếm so với dùng) rất quan trọng để hiểu tác động của các thao tác dopaminergic lên động lực cho các kích thích tự nhiên như thực phẩm.

Ngoài các khía cạnh động lực của hướng động của người Viking (nghĩa là hành vi đó được hướng tới hoặc tránh xa các kích thích), hành vi có động lực cũng được cho là có các khía cạnh kích hoạt của nhóm ()Đồng sáng lập và Appley, 1964; Salamone, 1988, Salamone, 2010; Parkinson và cộng sự, 2002; Bảng 1). Bởi vì các sinh vật thường được tách ra khỏi các kích thích động lực bằng một khoảng cách xa, hoặc bởi các chướng ngại vật hoặc chi phí đáp ứng khác nhau, tham gia vào hành vi công cụ thường liên quan đến công việc (ví dụ, tìm kiếm, chạy mê cung, nhấn đòn bẩy). Động vật phải phân bổ nguồn lực đáng kể cho hành vi tìm kiếm kích thích, do đó có thể được đặc trưng bởi nỗ lực đáng kể, tức là tốc độ, sự kiên trì và mức sản lượng công việc cao. Mặc dù nỗ lực của nỗ lực này đôi khi có thể tương đối ngắn gọn (ví dụ, một kẻ săn mồi nảy lên con mồi), trong nhiều trường hợp, nó phải được duy trì trong thời gian dài. Các khả năng liên quan đến nỗ lực có khả năng thích ứng cao, bởi vì trong môi trường tự nhiên, sự sống còn có thể phụ thuộc vào mức độ mà một sinh vật vượt qua chi phí đáp ứng liên quan đến thời gian hoặc công việc. Vì những lý do này, kích hoạt hành vi đã được coi là một khía cạnh cơ bản của động lực trong nhiều thập kỷ. Các nhà tâm lý học từ lâu đã sử dụng các khái niệm về lái xe và khuyến khích để nhấn mạnh các tác động năng lượng của các điều kiện động lực đối với các biện pháp hành vi công cụ, chẳng hạn như tốc độ chạy trong mê cung. Đồng sáng lập và Appley, 1964 đề xuất rằng có một cơ chế dự đoán - có thể được kích hoạt bởi các kích thích có điều kiện và có chức năng tiếp thêm sinh lực cho hành vi của nhạc cụ. Trình bày không liên tục theo lịch trình của các kích thích động lực chính như viên thức ăn gia cố thực phẩm có thể gây ra các hoạt động khác nhau, bao gồm uống rượu, vận động và chạy xe (Robbins và Koob, 1980; Salamone, 1988). Một số nhà nghiên cứu đã nghiên cứu tác động của các yêu cầu công việc đối với việc thực hiện các nhiệm vụ công cụ, điều cuối cùng đã giúp đặt nền tảng cho sự phát triển của các mô hình kinh tế của hành vi của người làm việc (ví dụ, Hursh và cộng sự, 1988). Các nhà đạo đức học cũng đã sử dụng các khái niệm tương tự. Động vật tìm kiếm thức ăn cần phải tiêu tốn năng lượng để có thể tiếp cận với thức ăn, nước hoặc vật liệu làm tổ và lý thuyết thức ăn tối ưu mô tả mức độ nỗ lực hoặc thời gian dành cho những kích thích này là một yếu tố quan trọng quyết định hành vi lựa chọn.

Có một mức độ trùng lặp đáng kể về khái niệm giữa các quá trình điều khiển động cơ và các khía cạnh hoạt động của động lực. Ví dụ, thiếu lương thực có thể đẩy nhanh tốc độ chạy trong mê cung. Điều này có phản ánh các điều kiện mang tính động lực, động cơ hay một số kết hợp của cả hai không? Hoạt động định vị rõ ràng nằm dưới sự kiểm soát của các hệ thống thần kinh điều chỉnh chuyển động. Tuy nhiên, hoạt động vận động của các loài gặm nhấm cũng rất nhạy cảm với tác động của các điều kiện vận động như sự mới lạ, thiếu thức ăn hoặc việc trình bày định kỳ các viên thức ăn nhỏ. Ngoài ra, nếu một sinh vật gặp một thách thức liên quan đến công việc trong quá trình biểu diễn nhạc cụ, nó thường đáp lại thách thức đó bằng cách nỗ lực nhiều hơn. Yêu cầu tỷ lệ ngày càng tăng đối với lịch trình hoạt động, cho đến một thời điểm, có thể tạo ra áp lực tăng đáng kể đối với tỷ lệ phản hồi. Đối mặt với chướng ngại vật, chẳng hạn như rào cản trong mê cung, có thể khiến loài gặm nhấm tăng cường gắng sức và nhảy qua rào cản. Hơn nữa, việc trình bày một kích thích có điều kiện theo kiểu Pavlovian kết hợp với một kích thích động lực chính như thức ăn có thể thúc đẩy cách tiếp cận hoặc khuếch đại hoạt động của dụng cụ, một hiệu ứng được gọi là Pavlovian để chuyển giao công cụColwill và Rescorla, 1988). Do đó, các hệ thống thần kinh điều chỉnh đầu ra của động cơ dường như hoạt động theo lệnh của các hệ thống thần kinh đó có hành vi trực tiếp hướng tới hoặc tránh xa các kích thích cụ thể (Salamone, 2010). Tất nhiên, các thuật ngữ điều khiển động cơ và điều khiển động cơ trực tiếp và không có nghĩa là điều tương tự, và người ta có thể dễ dàng tìm thấy các điểm không chồng chéo. Tuy nhiên, điều hiển nhiên là cũng có sự chồng chéo cơ bản (Salamone, 1992, Salamone, 2010). Theo quan sát này, có nhiều thông tin để xem xét rằng cả hai từ tiếng Anh động lực và chuyển động cuối cùng đều có nguồn gốc từ tiếng Latin chủ trì, để di chuyển (nghĩa là Moti là quá khứ phân từ của chủ trì). Như với sự khác biệt giữa hành vi công cụ và hành vi tiêu dùng (hoặc tìm kiếm so với thực hiện), sự khác biệt giữa các khía cạnh hoạt động và định hướng của động lực được sử dụng rộng rãi để mô tả các tác động của các thao tác dopaminergic (Bảng 1). Bản chất đa dạng của các quá trình tạo động lực là một đặc điểm quan trọng của tài liệu thảo luận về tác động hành vi của các thao tác dopaminergic, cũng như tập trung vào hoạt động năng động của các tế bào thần kinh DA mesolimbic.

Bản chất phân ly của các tác động của việc can thiệp vào việc truyền hạt nhân DA

Khi cố gắng tìm hiểu các tài liệu về các chức năng động lực của accumbens DA, chúng ta nên xem xét một số nguyên tắc khái niệm được nêu ở trên. Một mặt, chúng ta nên nhận ra rằng các quá trình tạo động lực có thể phân tán thành các bộ phận cấu thành và các thao tác truyền tải DA đôi khi có thể tách các thành phần này như ứng dụng của máy cắt kim cương, thay đổi đáng kể một số trong khi khiến các phần khác không bị ảnh hưởng (Salamone và Correa, 2002; Berridge và Robinson, 2003; Smith và cộng sự, 2011). Mặt khác, chúng ta cũng phải nhận ra rằng các quá trình tạo động lực tương tác với các cơ chế liên quan đến cảm xúc, học tập và các chức năng khác, và không có một ánh xạ điểm-điểm chính xác giữa các quá trình hành vi và hệ thống thần kinh. Do đó, một số tác động của các thao tác dopaminergic có thể được hiểu một cách hiệu quả nhất về các hành động đối với các khía cạnh cụ thể của động lực, chức năng vận động hoặc học tập, trong khi các tác động khác có thể cân bằng hơn trong các lĩnh vực chồng chéo giữa các chức năng này. Cuối cùng, người ta cũng nên xem xét rằng rất khó có khả năng acbens DA chỉ thực hiện một chức năng rất cụ thể; khó có thể hình dung được một cỗ máy phức tạp như bộ não của động vật có vú lại vận hành một cách đơn giản như vậy. Do đó, Accubens DA có thể thực hiện một số chức năng và bất kỳ phương pháp khoa học thần kinh hoặc hành vi cụ thể nào cũng có thể phù hợp để mô tả một số chức năng này, nhưng lại kém phù hợp với những chức năng khác. Theo quan điểm này, có thể là một thách thức để tập hợp một quan điểm thống nhất.

Thao tác não có thể thay đổi các thành phần phụ của một quá trình hành vi theo cách đặc biệt cao. Nguyên tắc này rất hữu ích trong khoa học thần kinh nhận thức và đã dẫn đến sự khác biệt quan trọng về các quá trình bộ nhớ phân tán (nghĩa là bộ nhớ khai báo so với bộ nhớ thủ tục, làm việc so với bộ nhớ tham chiếu, quá trình phụ thuộc hippocampal so với phụ thuộc). Ngược lại, xu hướng trong phần lớn các tài liệu thảo luận về các chức năng hành vi của accumbens DA thay vào đó là sử dụng các công cụ khái niệm khá cùn, tức là các thuật ngữ rất chung chung và mơ hồ như phần thưởng của chanh, để tóm tắt các hành động của ma túy hoặc các thao tác khác. Thật vậy, thuật ngữ thưởng Phần thưởng đã bị chỉ trích chi tiết ở những nơi khác (Pháo và Bseikri, 2004; Salamone, 2006; Yin và cộng sự, 2008; Salamone và cộng sự, 2012). Mặc dù thuật ngữ phần thưởng có ý nghĩa như một từ đồng nghĩa với chất tăng cường, nhưng không có ý nghĩa khoa học nhất quán nào về phần thưởng của Hồi khi được sử dụng để mô tả quá trình suy nhược thần kinh; một số sử dụng nó như một từ đồng nghĩa với củng cố, trong khi những người khác sử dụng nó để nói về động lực chính của nó, hay sự thèm ăn, thì hay như một từ đồng nghĩa được ngụy trang mỏng cho niềm vui của Hay, hay hedonia, (cho một tổng quan lịch sử về giả thuyết của anhedonia ," xem Khôn ngoan, 2008). Trong nhiều trường hợp, từ thưởng Phần thưởng dường như được sử dụng như một thuật ngữ chung để chỉ tất cả các khía cạnh của việc học, động lực và cảm xúc ngon miệng, bao gồm cả các khía cạnh có điều kiện và không điều kiện; việc sử dụng này quá rộng đến mức về cơ bản là vô nghĩa. Người ta có thể lập luận rằng việc sử dụng quá mức thuật ngữ Phần thưởng trực tiếp là một sự nhầm lẫn to lớn trong lĩnh vực này. Mặc dù một bài viết có thể sử dụng phần thưởng có nghĩa là niềm vui, nhưng một bài viết khác có thể sử dụng thuật ngữ này để chỉ học tập củng cố nhưng không phải là niềm vui, và một phần ba có thể đề cập đến động lực thèm ăn một cách rất chung chung. Đây là ba ý nghĩa rất khác nhau của từ này, nó làm xáo trộn cuộc thảo luận về các chức năng hành vi của DA mesolimbic. Hơn nữa, việc dán nhãn DA mesolimbic như một hệ thống phần thưởng của người Hồi giáo phục vụ để hạ thấp vai trò của nó trong động lực gây khó chịu. Có lẽ vấn đề lớn nhất với thuật ngữ Phần thưởng trực tuyến là nó gợi lên khái niệm về niềm vui hay khoái lạc ở nhiều độc giả, ngay cả khi điều này là vô tình của tác giả.

Đánh giá hiện tại tập trung vào sự tham gia của accumbens DA trong các đặc điểm của động lực thúc đẩy tự nhiên như thực phẩm. Nói chung, có rất ít nghi ngờ rằng accumbens DA có liên quan đến một số khía cạnh của động lực thực phẩm; Nhưng khía cạnh nào? Như chúng ta sẽ thấy dưới đây, các tác động của việc can thiệp vào việc truyền tải accumbens DA có tính chọn lọc hoặc phân ly cao trong tự nhiên, làm suy yếu một số khía cạnh của động lực trong khi vẫn còn nguyên vẹn. Phần còn lại của phần này sẽ tập trung vào kết quả của các thí nghiệm trong đó thuốc dopaminergic hoặc chất độc thần kinh được sử dụng để thay đổi chức năng hành vi.

Mặc dù người ta thường nhận ra rằng sự suy giảm DA trước có thể làm giảm khả năng ăn uống, nhưng hiệu ứng này có liên quan chặt chẽ với sự suy giảm hoặc sự đối kháng của DA trong vùng cảm biến hoặc các khu vực liên quan đến vận động của neostriatum bên hoặc tĩnh mạch, nhưng không phải là hạt nhân (Dunnett và Iversen, 1982; Salamone và cộng sự, 1993). Một nghiên cứu quang học gần đây cho thấy rằng kích thích tế bào thần kinh GABA ở bụng, dẫn đến ức chế tế bào thần kinh DA, đã hành động để ngăn chặn lượng thức ăn (van Zessen và cộng sự, 2012). Tuy nhiên, không rõ liệu hiệu ứng này là cụ thể do các hành động dopaminergic, hoặc nếu nó phụ thuộc vào các hiệu ứng gây khó chịu cũng được tạo ra với thao tác này (Tan và cộng sự, 2012). Trên thực tế, sự suy giảm DA và sự đối kháng của DA đã được chứng minh nhiều lần không làm giảm đáng kể lượng thức ăn (Ungerstedt, 1971; Koob và cộng sự, 1978; Salamone và cộng sự, 1993; Baldo và cộng sự, 2002; Baldo và Kelley, 2007). Dựa trên những phát hiện của họ rằng tiêm D1 hoặc D2 chất đối kháng gia đình vào hoạt động vận động của lõi hoặc vỏ bị suy yếu, nhưng không ngăn chặn lượng thức ăn, Baldo và cộng sự, 2002 tuyên bố rằng accumbens DA đối kháng DA đã không xóa bỏ động lực chính của việc ăn uống. Sự thiếu hụt của Accumbens DA không làm giảm lượng thức ăn hoặc tỷ lệ cho ăn, và không làm giảm khả năng xử lý thực phẩm, mặc dù sự suy giảm tương tự của neostriatum đã gây ảnh hưởngSalamone và cộng sự, 1993). Ngoài ra, tác dụng của thuốc đối kháng DA hoặc làm giảm sự suy giảm DA đối với hành vi dụng cụ được tăng cường thực phẩm không gần giống với tác dụng của thuốc ức chế sự thèm ăn (Salamone và cộng sự, 2002; Sink và cộng sự, 2008), hoặc sự mất giá của chất tăng cường được cung cấp bởi việc cho con bú (Salamone và cộng sự, 1991; Aberman và Salamone, 1999; Pardo và cộng sự, 2012). Lex và Hauber, 2010 đã chứng minh rằng những con chuột bị cạn kiệt DA đã nhạy cảm với sự mất giá của việc tăng cường thực phẩm trong một nhiệm vụ công cụ. Hơn nữa, Wassum và cộng sự, 2011 cho thấy chất đối kháng DA flupenthixol không ảnh hưởng đến mức độ ngon miệng của phần thưởng thực phẩm hoặc sự gia tăng mức độ ngon miệng do sự tăng vọt trong trạng thái động lực được tạo ra do thiếu hụt thức ăn.

Bằng chứng đáng chú ý cũng chỉ ra rằng hạt nhân accumbens DA không trực tiếp trung gian phản ứng khoái lạc với thực phẩm. Một nhóm công việc khổng lồ từ Berridge và các đồng nghiệp đã chứng minh rằng việc sử dụng thuốc đối kháng DA có hệ thống, cũng như sự suy giảm DA trong toàn bộ tiền đình hoặc hạt nhân, không làm giảm phản ứng vị giác đối với thực phẩm, đây là biện pháp được chấp nhận rộng rãi đối với các giải pháp ngọt (Berridge và Robinson, 1998, Berridge và Robinson, 2003; Cháo, 2007). Hơn nữa, sự sụp đổ của vận chuyển DA (Peciña và cộng sự, 2003), cũng như việc tiêm vi lượng amphetamine vào nhân acbens (Smith và cộng sự, 2011), mà cả hai đều làm tăng DA ngoại bào, thất bại trong việc tăng cường phản ứng vị giác cho sucrose. Sederholm và cộng sự, 2002 báo cáo rằng các thụ thể D2 trong vỏ hạt nhân accumbens điều chỉnh phản ứng vị giác gây khó chịu, và kích thích thụ thể D2 trong não đã ức chế tiêu thụ sucrose, nhưng cả quần thể thụ thể đều không qua trung gian hiển thị vị giác.

Nếu hạt nhân tích lũy DA không làm trung gian cho cảm giác thèm ăn mỗi ngày hoặc phản ứng khoái cảm do thức ăn gây ra, thì nó có liên quan gì đến động lực thực phẩm? Có một sự đồng ý đáng kể rằng việc tích lũy sự suy giảm DA hoặc sự đối kháng sẽ không để lại các khía cạnh cốt lõi của chứng cuồng ăn do thức ăn gây ra, sự thèm ăn hoặc động lực thực phẩm chính, nhưng vẫn ảnh hưởng đến các đặc điểm quan trọng của hành vi dụng cụ (tức là tìm kiếm thức ăn) (Bảng 1; Hình 1) . Các nhà điều tra đã gợi ý rằng DA tích lũy hạt nhân đặc biệt quan trọng đối với việc kích hoạt hành vi (Koob và cộng sự, 1978; Robbins và Koob, 1980; Salamone, 1988, Salamone, 1992; Salamone và cộng sự, 1991, Salamone và cộng sự, 2005, Salamone và cộng sự, 2007; Calaminus và Hauber, 2007; Lex và Hauber, 2010), nỗ lực trong hành vi công cụ (Salamone và cộng sự, 1994, Salamone và cộng sự, 2007, Salamone và cộng sự, 2012; Mai và cộng sự, 2012), Pavlovian để chuyển giao công cụ (Parkinson và cộng sự, 2002; Everitt và Robbins, 2005; Lex và Hauber, 2008), hành vi tiếp cận linh hoạt (Nicola, 2010), chi tiêu năng lượng và quy định (Salamone, 1987; Beeler và cộng sự, 2012) và khai thác học tập khen thưởng (Beeler và cộng sự, 2010). Accumbens suy giảm DA và sự đối kháng làm giảm hoạt động vận động và nuôi dưỡng tự phát và mới lạ, cũng như hoạt động gây ra bởi chất kích thích (Koob và cộng sự, 1978; Cousins ​​và cộng sự, 1993; Baldo và cộng sự, 2002). Các hoạt động như uống quá nhiều, chạy bằng bánh xe hoặc hoạt động vận động gây ra bởi việc trình bày định kỳ các viên thức ăn cho động vật thiếu thức ăn sẽ được giảm bớt do sự cạn kiệt DA tích lũy (Robbins và Koob, 1980; McCullough và Salamone, 1992). Ngoài ra, thuốc đối kháng DA liều thấp, cũng như làm giảm sự đối kháng hoặc suy giảm DA, làm giảm phản ứng tăng cường thực phẩm trong một số nhiệm vụ mặc dù thực tế là lượng thức ăn được bảo quản trong những điều kiện đó (Salamone và cộng sự, 1991, Salamone và cộng sự, 2002; Ikemoto và Panksepp, 1996; Koch và cộng sự, 2000). Tác động của việc tích tụ DA làm suy giảm hành vi được tăng cường thực phẩm khác nhau tùy thuộc vào yêu cầu nhiệm vụ hoặc lịch trình tăng cường. Nếu các tác động chính của việc làm suy giảm DA có liên quan đến việc giảm sự thèm ăn đối với thực phẩm, thì người ta sẽ hy vọng rằng lịch trình 1 (FR1) cố định sẽ rất nhạy cảm với thao tác này. Tuy nhiên, lịch trình này tương đối không nhạy cảm với các tác động của việc truyền DA bị xâm phạm ở vùng bồi (Aberman và Salamone, 1999; Salamone và cộng sự, 2007; Nicola, 2010). Một trong những yếu tố quan trọng mang lại độ nhạy cảm đối với tác động của sự suy giảm DA đối với hành vi gia cố thực phẩm là kích thước của yêu cầu tỷ lệ (nghĩa là số lần nhấn đòn bẩy cần thiết cho mỗi chất gia cố; Aberman và Salamone, 1999; Mingote và cộng sự, 2005). Ngoài ra, việc phong tỏa các thụ thể DA tích lũy làm giảm hiệu suất của phương pháp tiếp cận công cụ được kích động bằng cách trình bày các tín hiệu (Wakabayashi và cộng sự, 2004; Nicola, 2010).

Khả năng của các chất đối kháng DA hoặc làm giảm sự suy giảm DA để phân tách giữa tiêu thụ thực phẩm và hành vi công cụ được củng cố thực phẩm, hoặc giữa các nhiệm vụ công cụ khác nhau, không phải là một số chi tiết tầm thường hoặc kết quả biểu mô. Thay vào đó, nó chứng minh rằng trong các điều kiện trong đó hành vi công cụ gia cố thực phẩm có thể bị phá vỡ, các khía cạnh cơ bản của động lực thực phẩm vẫn còn nguyên vẹn. Một số nhà điều tra đã viết về các đặc điểm cơ bản của việc kích thích tăng cường đã kết luận rằng các kích thích đóng vai trò là chất tăng cường tích cực có xu hướng được ưa thích tương đối, hoặc gợi ra cách tiếp cận, hướng đến mục tiêu hoặc hành vi tiêu dùng hoặc tạo ra mức độ cao của nhu cầu và rằng những hiệu ứng này là một khía cạnh cơ bản của củng cố tích cực (Dickinson và Balleine, 1994; Salamone và Correa, 2002; Salamone và cộng sự, 2012). Như đã nêu trong phân tích kinh tế hành vi được cung cấp bởi Nhanh lên, 1993: “Phản hồi được coi là một biến phụ thuộc thứ cấp rất quan trọng vì nó là công cụ để kiểm soát tiêu dùng.” Do đó, các kết quả được mô tả ở trên chứng minh rằng liều lượng thấp của chất đối kháng DA và tích lũy Sự suy giảm DA không làm suy giảm các khía cạnh cơ bản của động lực và tăng cường thức ăn chính hoặc không được điều chỉnh nhưng làm cho động vật nhạy cảm với một số đặc điểm của yêu cầu đáp ứng thiết bị, phản ứng nhanh với các tín hiệu điều kiện và giảm xu hướng của động vật làm việc để tăng cường thức ăn.

Một trong những biểu hiện về bản chất phân ly của các tác động hành vi của liều thấp toàn thân của thuốc đối kháng DA, và sự suy giảm hoặc đối kháng của Accubens DA, là những điều kiện này ảnh hưởng đến sự phân bổ tương đối của hành vi ở động vật đáp ứng các nhiệm vụ đánh giá việc ra quyết định dựa trên nỗ lực (Salamone và cộng sự, 2007; Floresco và cộng sự, 2008; Mai và cộng sự, 2012). Một nhiệm vụ đã được sử dụng để đánh giá tác động của các thao tác dopaminergic đối với việc phân bổ phản ứng cung cấp cho chuột sự lựa chọn giữa việc nhấn đòn bẩy được củng cố bằng cách phân phối một loại thực phẩm tương đối ưa thích, thay vì tiếp cận và tiêu thụ một loại thực phẩm có sẵn nhưng ít được ưa thích hơn (Salamone và cộng sự, 1991, Salamone và cộng sự, 2007). Trong điều kiện cơ bản hoặc kiểm soát, những con chuột được huấn luyện có được hầu hết thức ăn của chúng bằng cách nhấn đòn bẩy và tiêu thụ một lượng nhỏ chow. Thuốc đối kháng DA liều thấp đến trung bình chặn D1 hoặc D2 Các loại phụ thụ thể trong gia đình tạo ra sự thay đổi đáng kể trong việc phân bổ phản ứng ở những con chuột thực hiện nhiệm vụ này, làm giảm lực nhấn cần tăng cường thức ăn nhưng tăng đáng kể lượng thức ăn chow ăn vào (Salamone và cộng sự, 1991; Koch và cộng sự, 2000; Sink và cộng sự, 2008). Nhiệm vụ này đã được xác nhận trong một số thí nghiệm. Liều thuốc đối kháng DA tạo ra sự thay đổi từ cách nhấn đòn bẩy sang lượng chow không ảnh hưởng đến tổng lượng thức ăn hoặc thay đổi sở thích giữa hai loại thực phẩm cụ thể này trong các thử nghiệm lựa chọn cho ăn tự do (Salamone và cộng sự, 1991; Koch và cộng sự, 2000). Ngược lại, thuốc ức chế sự thèm ăn từ các nhóm khác nhau, bao gồm cả thuốc đối kháng fenfluramine và cannabinoid CB1 (Salamone và cộng sự, 2007; Sink và cộng sự, 2008), thất bại trong việc tăng lượng chow với liều ức chế nhấn đòn bẩy. Trái ngược với tác động của sự đối kháng DA, cho ăn trước, là một loại mất giá của chất tăng cường, giảm cả việc nhấn đòn bẩy và lượng chow (Salamone và cộng sự, 1991). Những kết quả này chỉ ra rằng sự can thiệp vào truyền DA không chỉ đơn giản là làm giảm động lực hoặc lượng thức ăn chính mà thay vào đó thay đổi sự phân bổ phản ứng giữa các nguồn thực phẩm thay thế có được thông qua các phản ứng khác nhau. Những hiệu ứng hành vi này phụ thuộc vào accumbens DA, và được tạo ra bởi accumbens DA cạn kiệt và truyền tại địa phương của D1 hoặc D2 chất đối kháng gia đình vào lõi hoặc vỏ accumbens (Salamone và cộng sự, 1991; Koch và cộng sự, 2000; Nowend và cộng sự, 2001; Farrar và cộng sự, 2010; Mai và cộng sự, 2012).

Một thủ tục T-mê cung cũng đã được phát triển để nghiên cứu lựa chọn liên quan đến nỗ lực. Đối với nhiệm vụ này, hai nhánh lựa chọn của mê cung dẫn đến mật độ gia cố khác nhau (ví dụ, viên thức ăn 4 so với 2, hoặc 4 so với 0), và trong một số điều kiện, một rào chắn được đặt trong cánh tay với mật độ gia cố thực phẩm cao hơn để áp đặt một thách thức liên quan đến nỗ lực (Salamone và cộng sự, 1994). Khi cánh tay mật độ cao có hàng rào tại chỗ, và cánh tay không có hàng rào chứa ít chất tăng cường hơn, làm giảm sự suy giảm DA hoặc sự đối kháng làm giảm sự lựa chọn của nhánh có chi phí cao / phần thưởng cao và tăng lựa chọn của nhánh có chi phí thấp / phần thưởng thấp (Salamone và cộng sự, 1994; Denk và cộng sự, 2005; Pardo và cộng sự, 2012; Mai và cộng sự, 2012). Khi không có rào cản trong mê cung, loài gặm nhấm ưa thích cánh tay có mật độ cốt thép cao, và sự đối kháng thụ thể DA cũng không làm giảm sự suy giảm DA làm thay đổi sự lựa chọn của chúng (Salamone và cộng sự, 1994). Khi cánh tay với hàng rào chứa các viên 4, nhưng cánh tay kia không chứa viên, chuột bị cạn kiệt DA vẫn chọn cánh tay có mật độ cao, trèo lên rào chắn và tiêu thụ các viên. Trong một nghiên cứu về mê cung T gần đây với chuột, trong khi haloperidol làm giảm sự lựa chọn của cánh tay với hàng rào, loại thuốc này không có tác dụng đối với sự lựa chọn khi cả hai cánh tay đều có một rào cản (Pardo và cộng sự, 2012). Do đó, các thao tác dopaminergic không làm thay đổi sở thích dựa trên cường độ gia cố và không ảnh hưởng đến sự phân biệt đối xử, bộ nhớ hoặc các quá trình học tập công cụ liên quan đến ưu tiên cánh tay. Bardgett và cộng sự, 2009 đã phát triển một nhiệm vụ giảm giá nỗ lực T-mê cung, trong đó lượng thức ăn trong nhánh mật độ cao của mê cung đã giảm dần trong mỗi thử nghiệm mà chuột chọn cánh tay đó. Giảm giá nỗ lực đã được thay đổi bởi chính quyền của D1 và D2 nhân vật phản diện gia đình, khiến cho nhiều khả năng chuột sẽ chọn nhánh gia cố thấp / chi phí thấp. Việc tăng truyền DA bằng cách sử dụng amphetamine đã ngăn chặn tác dụng của SCH23390 và haloperidol và cả những con chuột thiên vị trong việc lựa chọn gia cố cao / chi phí cao, phù hợp với nghiên cứu lựa chọn của người vận hành sử dụng chuột hạ gục DA vận chuyển (Cagniard và cộng sự, 2006).

Một trong những vấn đề quan trọng trong lĩnh vực này là mức độ mà động vật bị truyền DA bị suy giảm nhạy cảm với các yêu cầu công việc trong các nhiệm vụ liên quan đến nỗ lực hoặc với các yếu tố khác như trì hoãn thời gian (ví dụ: Denk và cộng sự, 2005; Wanat và cộng sự, 2010). Nhìn chung, tác động của sự đối kháng DA đối với việc giảm giá chậm trễ đã được chứng minh là khá hỗn hợp (Wade và cộng sự, 2000; Koffarnus và cộng sự, 2011), Và Winstanley và cộng sự, 2005 báo cáo rằng sự suy giảm DA đã không ảnh hưởng đến việc giảm giá chậm trễ. Floresco và cộng sự, 2008 đã chứng minh rằng chất đối kháng haloperidol của DA đã thay đổi nỗ lực giảm giá ngay cả khi họ kiểm soát tác dụng của thuốc đối với sự chậm trễ. Wakabayashi và cộng sự, 2004 thấy rằng sự phong tỏa hạt nhân accumbens D1 hoặc D2 các thụ thể không làm giảm hiệu suất theo một lịch trình khoảng cách tiến triển, bao gồm việc chờ đợi các khoảng thời gian dài hơn và lâu hơn để nhận được sự củng cố. Hơn nữa, các nghiên cứu với lịch trình tăng cường song song có yêu cầu tỷ lệ gắn với yêu cầu khoảng thời gian chỉ ra rằng sự suy giảm DA tích lũy làm cho động vật nhạy cảm hơn với các yêu cầu tỷ lệ bổ sung nhưng không làm cho động vật nhạy cảm với các yêu cầu khoảng thời gian từ 30–120 s (Correa và cộng sự, 2002; Mingote và cộng sự, 2005).

Tóm lại, kết quả của nghiên cứu mê cung T và mê cung ở loài gặm nhấm ủng hộ ý kiến ​​cho rằng thuốc đối kháng DA liều thấp và làm suy giảm DA làm cho các khía cạnh cơ bản của động lực chính và củng cố nguyên vẹn, nhưng vẫn làm giảm kích hoạt hành vi và khiến động vật phân bổ lại công cụ của chúng lựa chọn đáp ứng dựa trên yêu cầu đáp ứng của nhiệm vụ và chọn phương án thay thế chi phí thấp hơn để có được chất tăng cường (Salamone và cộng sự, 2007, Salamone và cộng sự, 2012). Bằng chứng đáng chú ý chỉ ra rằng DA mesolimbic là một phần của mạch rộng hơn điều chỉnh kích hoạt hành vi và các chức năng liên quan đến nỗ lực, bao gồm các máy phát khác (adenosine, GABA; Mingote và cộng sự, 2008; Farrar và cộng sự, 2008, Farrar và cộng sự, 2010; Nunes và cộng sự, 2010; Salamone và cộng sự, 2012) và các khu vực não (amygdala cơ bản, vỏ não trước, pallidum bụng; Walton và cộng sự, 2003; Floresco và Ghods-Sharifi, 2007; Mingote và cộng sự, 2008; Farrar và cộng sự, 2008; Hauber và Sommer, 2009).

Sự tham gia của Mesolimbic DA trong Động lực thích hợp: Hoạt động năng động của các hệ thống DA

Mặc dù đôi khi người ta nói rằng hạt nhân accumbens giải phóng DA hoặc hoạt động của các tế bào thần kinh DA vùng bụng được kích thích bằng cách trình bày các chất tăng cường tích cực như thực phẩm, tài liệu mô tả phản ứng của DA mesolimbic đối với các kích thích thèm ăn thực sự khá phức tạp (Hauber, 2010). Nói một cách tổng quát, việc trình bày thực phẩm có làm tăng hoạt động tế bào thần kinh DA hay giải phóng DA? Trên một loạt các điều kiện, và thông qua các giai đoạn khác nhau của hành vi có động lực, giai đoạn hoặc khía cạnh nào của động lực có liên quan chặt chẽ với sự xúi giục của hoạt động dopaminergic? Câu trả lời cho những câu hỏi này phụ thuộc vào thời gian đo lường và các điều kiện hành vi cụ thể đang được nghiên cứu. Biến động trong hoạt động DA có thể diễn ra trong nhiều khoảng thời gian, và một sự khác biệt thường được thực hiện giữa hoạt động của Phasic và Trò chơi bổ âm (Ân sủng, 2000; Floresco và cộng sự, 2003; Goto và Grace, 2005). Kỹ thuật ghi điện sinh lý có khả năng đo hoạt động phasic nhanh của các tế bào thần kinh DA giả định (ví dụ, Schultz, 2010) và các phương pháp vôn kế (ví dụ, vôn kế tuần hoàn nhanh) ghi lại các biểu hiện DA DA là những thay đổi phasic nhanh trong DA ngoại bào, được cho là thể hiện sự giải phóng khỏi các hoạt động của tế bào thần kinh DA (ví dụ: Roitman và cộng sự, 2004; Sombers và cộng sự, 2009; Brown và cộng sự, 2011). Người ta cũng đề xuất rằng những thay đổi phasic nhanh trong phát hành DA có thể tương đối độc lập với việc bắn nơ-ron DA, và thay vào đó có thể phản ánh việc bắn đồng bộ các tế bào nội tiết cholinergic thúc đẩy giải phóng DA thông qua cơ chế thụ thể nicotinic tiền ung thư (Rice và cộng sự, 2011; Threlfell và cộng sự, 2012; Surmeier và Graybiel, 2012). Mặt khác, các phương pháp phân tích vi mô đo DA ngoại bào theo cách thể hiện hiệu quả ròng của các cơ chế giải phóng và hấp thu được tích hợp trên các đơn vị thời gian và không gian lớn hơn so với điện sinh lý hoặc vôn kế (ví dụ, Hauber, 2010). Vì vậy, người ta thường đề xuất rằng các phương pháp vi phân đo lường mức độ thuốc bổ DA DA. Tuy nhiên, theo quan điểm của thực tế là phân tích vi mô có thể đo lường các biến động liên quan đến hành vi hoặc ma túy (ví dụ: tăng theo sau giảm) ở DA ngoại bào diễn ra trong vài phút, có lẽ hữu ích nhất khi sử dụng thuật ngữ Phasic nhanh chóng để nói chuyện về những thay đổi nhanh chóng trong hoạt động liên quan đến DA có thể được đo bằng phương pháp điện sinh lý hoặc vôn kế, và phasic chậm chậm liên quan đến những thay đổi diễn ra trong thang thời gian chậm hơn được đo bằng phương pháp vi phân (ví dụ: Hauber, 2010; Segovia và cộng sự, 2011).

Các nghiên cứu điện sinh lý đã chỉ ra rằng việc trình bày các chất tăng cường thực phẩm mới hoặc bất ngờ đi kèm với sự gia tăng tạm thời trong hoạt động của các tế bào thần kinh trung thất giả định giả định, nhưng hiệu quả này biến mất khi trình bày thường xuyên, hoặc tiếp xúc nhiều lần trong quá trình đào tạo (Schultz và cộng sự, 1993; Schultz, 2010). Sử dụng các phương pháp vôn kế để đo lường sự thay đổi phasic nhanh trong phát hành DA, Roitman và cộng sự, 2004 cho thấy, ở động vật được huấn luyện, việc tiếp xúc với một kích thích có điều kiện báo hiệu rằng việc nhấn đòn bẩy sẽ dẫn đến việc cung cấp sucrose đi kèm với sự gia tăng các transitor DA, tuy nhiên, sự trình bày thực tế của chất tăng cường sucrose thì không. Một phát hiện tương tự đã được báo cáo nhiều năm trước bởi Nishino và cộng sự, 1987, người đã nghiên cứu cách nhấn đòn bẩy cố định tự do hoạt động ở khỉ và quan sát thấy rằng hoạt động của các tế bào thần kinh DA giả định được tăng lên trong quá trình nhấn đòn bẩy ở động vật được huấn luyện nhưng thực sự giảm trong khi trình bày chất tăng cường. Cung cấp thực phẩm không dự đoán được, cũng như trình bày các tín hiệu dự đoán việc cung cấp thực phẩm, tăng tín hiệu phasic nhanh khi được đo bằng vôn kế trong lõi hạt nhân accumbens (Brown và cộng sự, 2011). DiChiara và các đồng nghiệp đã chỉ ra rằng việc tiếp xúc với các loại thực phẩm mới lạ có thể tăng DA ngoại bào trong vỏ hạt nhân được đo bằng phương pháp vi phân, nhưng phản ứng này nhanh chóng được sử dụng (ví dụ, Bassareo và cộng sự, 2002). Một bài báo phân tích vi mô gần đây đã chứng minh rằng việc trình bày các chất tăng cường thực phẩm có hàm lượng carbohydrate cao cho những con chuột bị phơi nhiễm trước đó không tạo ra bất kỳ thay đổi nào về DA ngoại bào ở lõi hoặc vỏ accumbens (Segovia và cộng sự, 2011). Ngược lại, cả việc mua và duy trì việc nhấn đòn bẩy tỷ lệ cố định có liên quan đến việc tăng phát hành DA (Segovia và cộng sự, 2011). Một mô hình tương tự đã được hiển thị khi các điểm đánh dấu tín hiệu liên quan đến DA (c-Fos và DkvP-32) được đo (Segovia và cộng sự, 2012). Kết hợp lại với nhau, những nghiên cứu này không hỗ trợ ý tưởng rằng việc trình bày thực phẩm mỗi lần, bao gồm cả thực phẩm hợp khẩu vị, làm tăng đồng đều sự giải phóng DA trong một loạt các điều kiện.

Tuy nhiên, bằng chứng đáng kể chỉ ra rằng sự gia tăng truyền DA có liên quan đến việc trình bày các kích thích liên quan đến các chất tăng cường tự nhiên như thực phẩm, hoặc hiệu suất của hành vi công cụ; điều này đã được thấy trong các nghiên cứu liên quan đến phân tích vi mô (Sokolowski và Salamone, 1998; Ostlund và cộng sự, 2011; Hauber, 2010; Segovia và cộng sự, 2011), vôn kế (Roitman và cộng sự, 2004; Brown và cộng sự, 2011; Cacciapaglia và cộng sự, 2011) và các bản ghi điện sinh lý trong quá trình trả lời của người vận hành tự do (Nishino và cộng sự, 1987; Kosobud và cộng sự, 1994). Cacciapaglia và cộng sự, 2011 đã báo cáo rằng sự giải phóng DA phasic nhanh trong các hạt nhân được đo bằng vôn kế xảy ra trong khi bắt đầu một tín hiệu báo hiệu sự sẵn có của chất tăng cường, cũng như phản ứng của đòn bẩy, và các hiệu ứng kích thích của sự phóng thích phasic này đối với các tế bào thần kinh bị phá hủy đã bị cùn trong các tế bào thần kinh DA tegmental. Hơn nữa, một cơ quan đáng kể của nghiên cứu điện sinh lý học đã xác định được một số điều kiện kích hoạt nổ trong các tế bào thần kinh DA giả định, bao gồm cả việc trình bày các kích thích có liên quan đến chất tăng cường chính, cũng như các điều kiện có giá trị gia cố cao hơn so với kỳ vọng được tạo ra bởi kinh nghiệm trước đó (Schultz và cộng sự, 1997). Quan sát sau này đã dẫn đến giả thuyết rằng hoạt động của tế bào thần kinh DA có thể đại diện cho loại tín hiệu lỗi dự đoán được mô tả bởi một số mô hình học tập (ví dụ: Rescorla và Wagner, 1972). Mô hình hoạt động này trong các nơ-ron DA giả định đã cung cấp một cơ sở lý thuyết chính thức cho sự tham gia của tín hiệu DA phasic nhanh trong các mô hình học tập củng cố (Schultz và cộng sự, 1997; Bayer và Glimcher, 2005; Niv, 2009; Schultz, 2010).

Mặc dù trọng tâm chính của bài báo hiện tại là về tác động của các thao tác dopaminergic đối với các khía cạnh khác nhau của động lực, nhưng rất hữu ích khi xem xét tầm quan trọng của tín hiệu phasic nhanh và phasic chậm (ví dụ, báo hiệu thuốc bổ) để giải thích các tác động của các điều kiện gây cản trở với truyền DA. Thời gian khác nhau của hoạt động dopaminergic có thể phục vụ các chức năng rất khác nhau, và do đó, tác động của một thao tác cụ thể có thể phụ thuộc rất nhiều vào việc nó thay đổi hoạt động phasic nhanh hay chậm hoặc mức cơ bản của DA. Các nhà nghiên cứu đã sử dụng các thao tác dược lý hoặc di truyền khác nhau để ảnh hưởng khác nhau đến hoạt động DA phasic nhanh so với phát hành DA trên thang thời gian chậm hơn (Zweifel và cộng sự, 2009; Parker và cộng sự, 2010; Grieder và cộng sự, 2012) và đã báo cáo rằng các thao tác này có thể gây ra hiệu ứng hành vi khác biệt. Ví dụ, Grieder và cộng sự, 2012 cho thấy sự can thiệp có chọn lọc với hoạt động DA pha đã ngăn chặn sự biểu hiện của ác cảm ở nơi có điều kiện để rút khỏi một liều nicotine cấp tính duy nhất, nhưng không rút khỏi nicotine mãn tính. Ngược lại, sự phong tỏa các thụ thể D2 làm suy yếu biểu hiện ác cảm có điều kiện trong thời gian mãn tính, nhưng không phải là rút cấp tính. Zweifel và cộng sự, 2009 báo cáo rằng sự bất hoạt di truyền có chọn lọc của các thụ thể NMDA, đã làm nổ tung vụ nổ ở các tế bào thần kinh VTA DA, làm suy yếu việc tiếp thu học tập thèm ăn phụ thuộc cue nhưng không phá vỡ hành vi làm việc để tăng cường thực phẩm theo lịch trình tỷ lệ tiến bộ. Trên thực tế, một số chức năng hành vi liên quan đến DA được bảo tồn ở động vật có hoạt động DA phasic nhanh bị suy yếu (Zweifel và cộng sự, 2009; Wall và cộng sự, 2011; Parker và cộng sự, 2010). Những quan sát này có ý nghĩa cho việc tích hợp thông tin từ các nghiên cứu về hoạt động phasic nhanh với những nghiên cứu tập trung vào các tác động của sự đối kháng hoặc suy giảm DA. Trước hết, họ đề nghị rằng người ta phải thận trọng trong việc khái quát hóa từ các khái niệm được tạo ra trong các nghiên cứu về điện sinh lý học hoặc vôn kế (ví dụ, việc phát hành DA hoạt động như một tín hiệu giảng dạy của Hồi giáo) đối với các chức năng hành vi bị suy giảm khi sử dụng thuốc hoặc suy giảm DA để phá vỡ truyền DA. Hơn nữa, họ chỉ ra rằng các nghiên cứu về hoạt động phasic nhanh của các tế bào thần kinh DA mesolimbic có thể giải thích các điều kiện làm tăng hoặc giảm nhanh hoạt động DA hoặc cung cấp tín hiệu DA rời rạc nhưng không thông báo nghiêm ngặt cho chúng tôi về mảng rộng của các chức năng được thực hiện bởi truyền qua DA thời gian hoặc những người bị suy yếu do gián đoạn truyền DA.

Sự tham gia của các cơ chế Mesolimbic và tân sinh trong học tập công cụ khai thác

Mặc dù người ta có thể định nghĩa động lực theo các thuật ngữ làm cho nó khác biệt với các cấu trúc khác, nhưng cần phải nhận ra rằng, khi thảo luận đầy đủ về đặc điểm hành vi hoặc cơ sở thần kinh của động lực, người ta cũng nên xem xét các chức năng liên quan. Bộ não không có sơ đồ hoặc phân chia hình hộp và mũi tên phân tách gọn gàng các chức năng tâm lý cốt lõi thành các hệ thống thần kinh rời rạc, không chồng chéo. Vì vậy, điều quan trọng là phải hiểu mối quan hệ giữa các quá trình động lực và các chức năng khác như cân bằng nội môi, phân bổ, cảm xúc, nhận thức, học tập, củng cố, cảm giác và chức năng vận động (Salamone, 2010). Ví dụ, Panksepp, 2011 nhấn mạnh làm thế nào các mạng lưới cảm xúc trong não đan xen phức tạp với các hệ thống động lực liên quan đến các quá trình như tìm kiếm, giận dữ hoặc hoảng loạn. Ngoài ra, hành vi tìm kiếm / công cụ không chỉ bị ảnh hưởng bởi các đặc tính cảm xúc hoặc động lực của các kích thích, mà tất nhiên, cả quá trình học tập. Động vật học cách tham gia vào các phản ứng cụ cụ thể có liên quan đến kết quả củng cố cụ thể. Là một phần quan trọng trong cấu trúc liên kết của điều hòa công cụ, các sinh vật phải tìm hiểu hành động nào dẫn đến kích thích nào (nghĩa là các hiệp hội kết quả hành động). Do đó, các chức năng động lực được đan xen với các chức năng vận động, nhận thức, cảm xúc và các chức năng khác (Mogenson và cộng sự, 1980). Mặc dù tổng quan hiện nay tập trung vào sự tham gia của DA mesolimbic trong động lực thúc đẩy tự nhiên, nhưng cũng rất hữu ích khi thảo luận ngắn gọn về sự tham gia giả định của DA mesolimbic trong học tập công cụ.

Người ta có thể nghĩ rằng sẽ tương đối đơn giản để chứng minh rằng hạt nhân tích tụ DA làm trung gian cho việc học tăng cường hoặc có liên quan nghiêm trọng đến các quá trình dẻo khớp thần kinh dựa trên sự liên kết của phản ứng của người vận hành với việc cung cấp chất tăng cường (nghĩa là các hiệp hội kết quả hành động). Nhưng lĩnh vực nghiên cứu này là khó khăn và phức tạp để giải thích như nghiên cứu động lực được xem xét ở trên. Ví dụ, Smith-Roe và Kelley, 2000 cho thấy phong tỏa đồng thời DA D1 và các thụ thể NMDA trong nhân accumbens đã làm chậm quá trình thu nhận đòn bẩy công cụ. Ngoài ra, các thao tác postession ảnh hưởng đến việc củng cố bộ nhớ cũng ảnh hưởng đến việc mua lại công cụ nhấn đòn bẩy (Hernandez và cộng sự, 2002). Tuy nhiên, trong việc xem xét các tài liệu về accumbens hạt nhân và học tập công cụ, Yin và cộng sự, 2008 kết luận rằng, các accumbens là không cần thiết và không đủ cho việc học công cụ. Belin và cộng sự, 2009 lưu ý rằng tổn thương và các thao tác điều khiển thuốc của lõi ắc quy nhân có thể ảnh hưởng đến việc tiếp thu các hành vi công cụ được củng cố bởi các kích thích tự nhiên, nhưng tuyên bố rằng “những đóng góp tâm lý chính xác” của các hạt ắc quy và các cấu trúc não khác vẫn chưa rõ ràng. Mặc dù có nhiều nghiên cứu cho thấy tổn thương cơ thể tế bào, chất đối kháng DA, hoặc sự suy giảm DA có thể ảnh hưởng đến kết quả học tập liên quan đến các thủ tục như ưu tiên vị trí, thực hiện thao tác nhấn đòn bẩy hoặc các thủ tục khác, điều này tự nó không chứng minh rằng nhân tích tụ tế bào thần kinh hoặc Truyền tải DA mesolimbic là điều cần thiết cho các liên kết cụ thể làm nền tảng cho việc học nhạc cụ (Yin và cộng sự, 2008). Hiệu quả cụ thể liên quan đến học tập công cụ có thể được chứng minh bằng các đánh giá về tác động của mất giá cốt thép hoặc suy thoái dự phòng, thường không được thực hiện trong nghiên cứu dược lý hoặc tổn thương. Với suy nghĩ này, điều quan trọng cần lưu ý là các tổn thương cơ thể tế bào ở lõi hoặc vỏ của các mảnh vụn không làm thay đổi độ nhạy cảm với sự suy giảm dự phòng (Corbit và cộng sự, 2001). Lex và Hauber, 2010 phát hiện ra rằng những con chuột có nhân accumbens suy giảm DA vẫn nhạy cảm với sự mất giá của chất tăng cường, và do đó cho rằng DA của accumbens có thể không quan trọng trong việc mã hóa các hiệp hội kết quả hành động. Mặc dù không rõ liệu accumbens DA có quan trọng đối với mối liên hệ giữa phản ứng và chất tăng cường hay không, bằng chứng đáng kể chỉ ra rằng hạt nhân accumbens DA rất quan trọng đối với phương pháp Pavlovian và Pavlovian đối với chuyển giao công cụ (Parkinson và cộng sự, 2002; Wyvell và Berridge, 2000; Dalley và cộng sự, 2005; Lex và Hauber, 2008, Lex và Hauber, 2010; Yin và cộng sự, 2008). Những hiệu ứng như vậy có thể cung cấp một cơ chế theo đó các kích thích có điều kiện có thể phát huy tác dụng khi phản ứng của công cụ (Robbins và Everitt, 2007; Salamone và cộng sự, 2007), Như đã thảo luận ở trên. Các hiệu ứng kích hoạt hoặc kích thích của các kích thích có điều kiện có thể là một yếu tố để khuếch đại một phản ứng công cụ đã có được nhưng cũng có thể hành động để thu nhận bằng cách tăng sản lượng phản hồi và sự thay đổi của hành vi, từ đó tạo cơ hội cho nhiều cơ hội hơn để ghép phản ứng với tăng cường. Một bài báo gần đây cho thấy rằng sự kích thích tế bào của các tế bào thần kinh DA vùng bụng không cung cấp sự củng cố tích cực của đòn bẩy công cụ và không ảnh hưởng đến lượng thức ăn, nhưng đã khuếch đại sự xuất hiện của đòn bẩy được tăng cường thực phẩm trên một đòn bẩy hoạt động trong quá trình thu nhận và tăng cường đầu ra của các phản ứng công cụ bị dập tắt trước đó (Adamantidis và cộng sự, 2011).

Thật thú vị, ngay cả khi loại trực tiếp DA D1 Các thụ thể đã làm giảm bớt việc mua lại hành vi tiếp cận Pavlovian, loại bỏ các thụ thể NMDA, dẫn đến giảm độ phóng đại trong quá trình phóng thích phasic DA được kích thích bằng cách trình bày các tín hiệu liên quan đến thực phẩm, đã không làm chậm lại hành vi tiếp cận Pavlovian (Parker và cộng sự, 2010). Điều này chỉ ra rằng mối quan hệ giữa việc phát hành DA phasic nhanh và việc học vẫn không chắc chắn. Các nghiên cứu trong tương lai nên xem xét tác động của các thao tác ảnh hưởng đến tín hiệu DA phasic nhanh bằng cách sử dụng các thủ tục đánh giá trực tiếp việc học củng cố (tức là giảm giá chất củng cố và suy giảm dự phòng). Hơn nữa, các phương pháp di truyền và dược lý dẫn đến việc ức chế hoạt động DA phasic nhanh nên được đánh giá thêm về các hành động của chúng đối với hoạt động kích hoạt hành vi và các khía cạnh liên quan đến nỗ lực của động lực.

Sự tham gia của Mesolimbic DA vào động lực và học tập gây khó chịu: Hoạt động năng động của các hệ thống DA

Một đánh giá thảo luận về một số bài báo trong tài liệu DA có thể để lại ấn tượng rằng DA mesolimbic có liên quan có chọn lọc trong các quá trình khoái lạc, động lực ngon miệng và học tập liên quan đến củng cố, để loại trừ các khía cạnh khó chịu trong học tập và động lực. Tuy nhiên, quan điểm như vậy sẽ không đúng với tài liệu. Như đã mô tả ở trên, bằng chứng đáng kể chỉ ra rằng việc truyền tải DA không trực tiếp làm trung gian cho các phản ứng khoái lạc với các kích thích. Hơn nữa, có một tài liệu rất lớn chỉ ra rằng DA mesolimbic có liên quan đến động lực gây khó chịu và có thể ảnh hưởng đến hành vi trong các thủ tục học tập gây khó chịu. Một số điều kiện gây khó chịu khác nhau (ví dụ: sốc, véo đuôi, căng thẳng hạn chế, kích thích điều kiện gây khó chịu, thuốc gây khó chịu, thất bại xã hội) có thể làm tăng giải phóng DA khi được đo bằng phương pháp vi lọc (McCullough và cộng sự, 1993; Salamone và cộng sự, 1994; Thủy triều và Miczek, 1996; Trẻ, 2004). Trong nhiều năm, người ta đã nghĩ rằng hoạt động của tế bào thần kinh DA tegmental không được tăng lên bởi các kích thích gây khó chịu; tuy nhiên, các nghiên cứu gần đây đã chứng minh rằng hoạt động điện sinh lý của các tế bào thần kinh DA giả định hoặc được xác định tăng lên do các điều kiện gây khó chịu hoặc căng thẳng (Anstrom và Woodward, 2005; Brischoux và cộng sự, 2009; Matsumoto và Hikosaka, 2009; Bromberg-Martin và cộng sự, 2010; Schultz, 2010; Lammel và cộng sự, 2011). Mặc dầu Roitman và cộng sự, 2008 báo cáo rằng một kích thích vị giác gây khó chịu (quinine) làm giảm quá độ DA trong accumbens hạt nhân, Anstrom và cộng sự, 2009 quan sát thấy rằng căng thẳng thất bại xã hội được đi kèm với sự gia tăng hoạt động DA phasic nhanh được đo bằng cả điện sinh lý và vôn kế. Sự không chắc chắn vẫn còn về việc liệu có các nơ-ron DA riêng biệt phản ứng khác nhau với các kích thích thèm ăn và gây khó chịu hay không, và tỷ lệ các nơ-ron phản ứng với nhau, nhưng dường như có rất ít nghi ngờ rằng hoạt động DA mesolimbic có thể được tăng cường bởi ít nhất một số điều kiện gây khó chịu, và do đó không đặc biệt gắn liền với hedonia hoặc củng cố tích cực.

Một lượng lớn bằng chứng trở lại trong nhiều thập kỷ (Salamone và cộng sự, 1994) và tiếp tục các tài liệu gần đây (Faure và cộng sự, 2008; Zweifel và cộng sự, 2011) chứng minh rằng sự can thiệp vào truyền DA có thể làm giảm khả năng thu nhận hoặc thực hiện hành vi có động cơ chống đối. Trên thực tế, trong nhiều năm, các thuốc đối kháng DA đã trải qua sàng lọc tiền lâm sàng cho hoạt động chống loạn thần dựa trên một phần khả năng của họ để làm giảm hành vi tránh né (Salamone và cộng sự, 1994). Accumbens suy giảm DA làm giảm đòn bẩy tránh sốc (McCullough và cộng sự, 1993). Tiêm thuốc đối kháng toàn thân hoặc nội tiết của thuốc đối kháng DA cũng làm gián đoạn việc thu nhận ác cảm vị trí và ác cảm vị giác (Acquas và Di Chiara, 1994; Fenu và cộng sự, 2001), cũng như sợ điều hòa (Inoue và cộng sự, 2000; Pezze và Feldon, 2004). Zweifel và cộng sự, 2011 báo cáo rằng việc loại bỏ các thụ thể NMDA, có tác dụng làm giảm giải phóng DA phasic nhanh, làm suy yếu việc mua lại thuốc điều trị sợ phụ thuộc cue.

Các nghiên cứu ở người cũng đã chứng minh vai trò của vân thất trong các khía cạnh của động lực và học tập gây khó chịu. Các cựu chiến binh bị rối loạn căng thẳng sau chấn thương cho thấy lưu lượng máu tăng lên trong các khối / khối hạt nhân để đáp ứng với việc trình bày các kích thích gây khó chịu (ví dụ, âm thanh chiến đấu; Liberzon và cộng sự, 1999). Các nghiên cứu hình ảnh ở người chỉ ra rằng các phản ứng ĐẬM ở bụng, được đo bằng fMRI, được tăng lên để đáp ứng với các lỗi dự đoán bất kể kích thích dự đoán các sự kiện bổ ích hay gây khó chịu (Jensen và cộng sự, 2007) và các lỗi dự đoán gây khó chịu đã bị chặn bởi chất đối kháng DA haloperidol (Menon và cộng sự, 2007). Baliki và cộng sự, 2010 báo cáo rằng ở các đối tượng bình thường, các phản ứng BOLD phasic xảy ra cả khi khởi phát và sự bù đắp của một kích thích nhiệt gây đau đớn. Delgado và cộng sự, 2011 đã chứng minh rằng các phản ứng BOLD của thể vân bụng được tăng lên trong quá trình điều hòa nghịch ý đối với kích thích phản cảm ban đầu (sốc) cũng như tổn thất tiền tệ. Một nghiên cứu PET thu được các phép đo chuyển vị raclopride in vivo để đánh giá sự giải phóng DA ở người đã báo cáo rằng việc tiếp xúc với căng thẳng tâm lý xã hội làm tăng các dấu hiệu của DA ngoại bào trong thể vân bụng theo cách tương quan với tăng giải phóng cortisol (Pruessner và cộng sự, 2004). Do đó, các nghiên cứu hình ảnh của con người cũng cho thấy rằng vây bụng và bảo tồn DA mesolimbic của nó là đáp ứng với các kích thích gây khó chịu cũng như sự thèm ăn.

Tóm tắt và kết luận

Tóm lại, những ý tưởng truyền thống về DA như một chất trung gian của “khoái cảm” và xu hướng đánh đồng sự truyền tải DA với “phần thưởng” (và “phần thưởng” với “sự khoái lạc”) đang nhường chỗ cho sự nhấn mạnh vào sự tham gia của dopaminergic trong các khía cạnh cụ thể của động lực và các quy trình liên quan đến học tập (Hình 2), bao gồm kích hoạt hành vi, nỗ lực cố gắng, tiếp cận gợi ý, dự đoán sự kiện và quy trình Pavlovian. Sự truyền dẫn DA trong các tích lũy nhân không gây ảnh hưởng mạnh mẽ đến phản ứng khoái lạc đối với mùi vị, cũng như không làm trung gian cho động lực thực phẩm chính hoặc sự thèm ăn (Berridge và Robinson, 1998; Salamone và Correa, 2002; Kelley và cộng sự, 2005; Barbano và cộng sự, 2009). Hơn nữa, mặc dù các thao tác dopaminergic có thể ảnh hưởng đến kết quả hành vi ở động vật được huấn luyện trong các nhiệm vụ học tập, không có bằng chứng mạnh mẽ nào cho thấy DA là rất quan trọng đối với khía cạnh cụ thể của việc học công cụ liên quan đến hành động cụ và kết quả củng cố (Yin và cộng sự, 2008). Tuy nhiên, accumbens DA rõ ràng rất quan trọng đối với các khía cạnh của sự thèm ăn cũng như động lực gây khó chịu (Salamone và cộng sự, 2007; Cabib và Puglisi-Allegra, 2012) và tham gia vào các quá trình học tập, ít nhất là một phần thông qua các quá trình liên quan đến phương pháp Pavlovian và Pavlovian để chuyển giao công cụ (Yin và cộng sự, 2008; Belin và cộng sự, 2009). Sự can thiệp với việc truyền tải DA làm giảm bớt việc đạt được các phản ứng tiếp cận Pavlovian được kích thích bởi các tín hiệu dự đoán việc cung cấp thực phẩm và làm suy yếu các phản ứng tránh né được gợi ra bởi các tín hiệu dự đoán các kích thích gây khó chịu. Accumbens suy giảm DA hoặc đối kháng làm giảm tác động kích hoạt của các kích thích có điều kiện và làm cho động vật rất nhạy cảm với chi phí đáp ứng công cụ liên quan đến công việc (ví dụ, đầu ra của lịch biểu tỷ lệ với yêu cầu tỷ lệ lớn, leo rào; Salamone và cộng sự, 2007, Salamone và cộng sự, 2012; Barbano và cộng sự, 2009). Do đó, hạt nhân tích lũy DA rõ ràng liên quan đến các khía cạnh của động lực và quy định của các hành động hướng đến mục tiêu, nhưng theo một cách khá cụ thể và phức tạp không được truyền đạt bằng từ đơn giản “phần thưởng”. Một số nhiệm vụ công cụ khai thác vào các chức năng được cung cấp bởi DA mesolimbic (ví dụ, các khía cạnh hoạt động của động lực, nỗ lực), và do đó việc suy giảm DA trung tính dễ ảnh hưởng đến hiệu suất đối với các nhiệm vụ này, trong khi đáp ứng các nhiệm vụ được củng cố tích cực khác hoặc các biện pháp của thức ăn chính động lực, vẫn còn nguyên vẹn.

Trong vài năm gần đây, bức tranh nổi lên là neostriatum (tức là thể vân lưng) và bề trong DA của nó dường như có mối liên hệ rõ ràng hơn với quá trình xử lý các liên kết công cụ hơn là nhân acbens (Yin và cộng sự, 2008). Các tổn thương của neostriatum dorsomedial làm cho động vật không nhạy cảm với cả sự mất giá của chất tăng cường và suy thoái dự phòng (Yin và cộng sự, 2005). Cả tổn thương cơ thể tế bào và sự suy giảm DA ở vùng vây lưng đều được chứng minh là làm suy yếu sự hình thành thói quen (Yin và cộng sự, 2004; Faure và cộng sự, 2005). Sự tham gia của neostriatum trong việc hình thành thói quen có thể liên quan đến vai trò giả thuyết của hạch cơ sở trong việc thúc đẩy sự phát triển của các chuỗi hành động hoặc chunking của các thành phần của hành vi công cụ (Graybiel, 1998; Matsumoto và cộng sự, 1999). Ý tưởng rằng có một sự chuyển đổi từ cơ chế điều chỉnh thể vân bụng của phản ứng công cụ sang cơ chế thần kinh điều chỉnh sự hình thành thói quen đã được sử dụng rộng rãi để cung cấp giải thích về một số đặc điểm của nghiện ma túy (xem bài đánh giá của Belin và cộng sự, 2009), và cũng có liên quan để hiểu tác dụng của các chất củng cố tự nhiên (Segovia và cộng sự, 2012). Tuy nhiên, trong bối cảnh này, rất hữu ích để nhấn mạnh rằng sự liên quan của hạt nhân accumbens DA trong các khía cạnh của việc học hoặc hiệu suất công cụ, hoặc sự tham gia của DA tân sinh trong việc điều chỉnh mã hóa các hiệp hội kết quả hành động hoặc hình thành thói quen, không có nghĩa là những điều này hiệu ứng được trung gian bởi các hành động trên động lực chính hoặc sự thèm ăn đối với các chất tăng cường tự nhiên như thực phẩm. Ví dụ, Smith-Roe và Kelley, 2000 cho thấy việc tiêm kết hợp D1 chất đối kháng và chất đối kháng NMDA ở liều làm suy yếu việc mua đòn bẩy được tăng cường thực phẩm không ảnh hưởng đến lượng thức ăn và giải thích kết quả này là chứng tỏ thiếu tác dụng động lực chung của thao tác này. Hơn nữa, sự can thiệp với truyền DA trong neostriatum ở vùng lưng được chứng minh là làm suy yếu sự hình thành thói quen, nhưng vẫn giữ nguyên mục tiêu (nghĩa là có động lực thúc đẩy) đáp ứng nguyên vẹn (Faure và cộng sự, 2005). Vì vậy, sự tham gia của DA neostriatal trong quá trình hình thành thói quen không cung cấp bằng chứng cho sự trung gian dopaminergic của động lực ăn chính hoặc sự thèm ăn. Trên thực tế, lượng thức ăn bị ảnh hưởng nhiều nhất bởi sự suy giảm DA ở não bụng bên và những suy giảm này liên quan đến rối loạn chức năng vận động ảnh hưởng đến tốc độ cho ăn và sử dụng chân trước trong khi cho ăn, và xảy ra song song với cảm giác run miệng có đặc điểm của Parkinsonian rung chuyen (Jicha và Salamone, 1991; Salamone và cộng sự, 1993; Collins-Praino và cộng sự, 2011).

Mặc dù nó không phải là một dấu hiệu đơn giản của chứng cuồng ăn hay động lực ăn chính và sự thèm ăn, DA trong hạt nhân tích lũy dường như điều chỉnh nhiều kênh thông tin đi qua hạt nhân này và do đó tham gia vào nhiều quá trình hành vi liên quan đến các khía cạnh của động lực. Trong nhiều thập kỷ, các nhà nghiên cứu đã gợi ý rằng các cấu trúc hạch nền hoạt động như các cơ quan điều chỉnh chức năng vận động của giác quan, điều này không có nghĩa là sự can thiệp vào các hạch nền gây ra liệt đơn giản hoặc mất khả năng vận động, mà thay vào đó đề cập đến ý tưởng rằng các cấu trúc này, bao gồm cả các khối u, tham gia. trong việc kiểm soát (tức là ngưỡng) tác động của đầu vào cảm giác đối với đầu ra hành vi. Tương tự, Mogenson và cộng sự, 1980 và các đồng nghiệp đã gợi ý cách đây nhiều năm rằng hạt nhân Accu hoạt động như một giao diện “động cơ limbic”, cung cấp liên kết giữa các vùng limbic liên quan đến cảm xúc và nhận thức và các mạch thần kinh điều chỉnh đầu ra hành vi. Bằng chứng đáng kể từ nhiều nguồn chỉ ra rằng các acquy nhân đóng vai trò như một cổng, một bộ lọc hoặc một bộ khuếch đại, thông tin đi qua từ các vùng vỏ não hoặc vùng rìa khác nhau trên đường đến các vùng vận động khác nhau của não (ví dụ: Roesch và cộng sự, 2009). Các nghiên cứu điện sinh lý và vôn kế chỉ ra rằng các hạt nhân accumbens được tổ chức thành các tổ hợp và các vi mạch của các tế bào thần kinh đặc thù được điều chế bởi DA (O'Donnell, 2003; Carelli và Wondolowski, 2003; Cacciapaglia và cộng sự, 2011). Roesch và cộng sự, 2009 báo cáo rằng hạt nhân accumbens tế bào thần kinh tích hợp thông tin về giá trị của phần thưởng dự kiến ​​với các tính năng của đầu ra động cơ (tức là tốc độ phản hồi hoặc lựa chọn) xảy ra trong quá trình ra quyết định. Phát hành DA có thể đặt ra một ngưỡng cho các chi phí đáng giá và trong một số trường hợp có thể cung cấp một động lực cơ hội để khai thác tài nguyên (Fields và cộng sự, 2007; Gan và cộng sự, 2010; Beeler và cộng sự, 2012). Đề xuất này phù hợp với sự tham gia đề xuất của accumbens DA trong kinh tế học hành vi của hành vi công cụ, đặc biệt là về việc ra quyết định chi phí / lợi ích (Salamone và cộng sự, 2007, Salamone và cộng sự, 2009).

Như đã nêu ở trên, các sinh vật thường được tách ra khỏi các kích thích hoặc mục tiêu thúc đẩy chính bằng các chướng ngại vật hoặc các ràng buộc. Một cách khác để nói điều này là quá trình tham gia vào hành vi có động lực đòi hỏi các sinh vật vượt qua khoảng cách tâm lý của mối quan hệ giữa họ và các kích thích có liên quan đến động lực. Khái niệm khoảng cách tâm lý là một ý tưởng cũ trong tâm lý học (ví dụ, Luân Đôn, 1935; Kẻ hèn nhát, 1957; Liberman và Forster, 2008) và đã đưa ra nhiều ý nghĩa lý thuyết khác nhau trong các lĩnh vực khác nhau của tâm lý học (ví dụ, thực nghiệm, xã hội, tính cách, v.v.). Trong bối cảnh hiện tại, nó chỉ đơn giản được sử dụng như một tài liệu tham khảo chung cho ý tưởng rằng các đối tượng hoặc sự kiện thường không trực tiếp hoặc có kinh nghiệm, và do đó các sinh vật được phân tách theo nhiều chiều (ví dụ: khoảng cách vật lý, thời gian, xác suất, yêu cầu công cụ) từ những đối tượng hoặc sự kiện này. Theo nhiều cách khác nhau, DA mesolimbic đóng vai trò là cầu nối cho phép động vật vượt qua khoảng cách tâm lý ngăn cách chúng với các đối tượng hoặc sự kiện mục tiêu. Nhiều nhà điều tra đã thực hiện điều này theo nhiều cách khác nhau hoặc nhấn mạnh các khía cạnh khác nhau của quy trình (Everitt và Robbins, 2005; Kelley và cộng sự, 2005; Salamone và cộng sự, 2005, Salamone và cộng sự, 2007, Salamone và cộng sự, 2009; Phillips và cộng sự, 2007; Nicola, 2010; Lex và Hauber, 2010; Panksepp, 2011; Beeler và cộng sự, 2012; xem Hình 2), nhưng nhiều chức năng trong đó tích lũy DA đã được liên quan, bao gồm kích hoạt hành vi, nỗ lực cố gắng trong hành vi công cụ, Pavlovian để chuyển giao công cụ, phản ứng với các kích thích có điều kiện, dự đoán sự kiện, hành vi tiếp cận linh hoạt, tìm kiếm và năng lượng chi tiêu và điều tiết, tất cả đều quan trọng để tạo điều kiện cho động vật có khả năng vượt qua các chướng ngại vật và theo một nghĩa nào đó, vượt qua khoảng cách tâm lý. Nhìn chung, DA tích lũy hạt nhân rất quan trọng để thực hiện các phản ứng tích cực bằng công cụ được kích thích hoặc duy trì bởi các kích thích có điều kiện (Salamone, 1992), để duy trì nỗ lực đáp ứng công cụ theo thời gian trong trường hợp không có cốt thép chính (Salamone và cộng sự, 2001; Salamone và Correa, 2002) và để điều chỉnh việc phân bổ các nguồn lực hành vi bằng cách đặt ra các ràng buộc đối với các phản ứng công cụ được chọn để mua sắm gia cố dựa trên các phân tích chi phí / lợi ích (Salamone và cộng sự, 2007, Salamone và cộng sự, 2012; Hernandez và cộng sự, 2010).

Ý nghĩa lâm sàng và lâm sàng

Song song với nghiên cứu trên động vật được xem xét ở trên, các nghiên cứu thử nghiệm và lâm sàng với con người cũng đã bắt đầu làm sáng tỏ một số chức năng động lực của DA bụng và vây lưng và hướng đến ý nghĩa lâm sàng tiềm năng của chúng. Nghiên cứu mới nổi này về con người, sử dụng hình ảnh cũng như phương pháp dược lý, đã tạo ra kết quả phù hợp với ý tưởng rằng các hệ thống tiền hôn nhân nói chung và DA nói riêng, có liên quan đến các khía cạnh của hành vi công cụ, dự đoán củng cố, kích hoạt hành vi và nỗ lực- các quá trình liên quan. Knutson và cộng sự, 2001 đã báo cáo rằng việc kích hoạt tích lũy fMRI hiển nhiên ở những người thực hiện nhiệm vụ đánh bạc, nhưng hoạt động gia tăng có liên quan đến dự đoán hoặc dự đoán phần thưởng hơn là việc trình bày thực tế của phần thưởng bằng tiền. O'Doherty và cộng sự, 2002 quan sát thấy rằng dự đoán về việc cung cấp glucose có liên quan đến việc tăng kích hoạt fMRI ở khu vực midbrain và DA giai đoạn đầu nhưng những khu vực này không đáp ứng với việc cung cấp glucose. Các nghiên cứu hình ảnh gần đây có liên quan đến việc tập trung thất trong việc ra quyết định chi phí / lợi ích (Croxson và cộng sự, 2009; Botvinick và cộng sự, 2009; Kurniawan và cộng sự, 2011). Treadway và cộng sự, 2012 nhận thấy rằng sự khác biệt cá nhân trong nỗ lực nỗ lực ở người có liên quan đến một dấu hiệu hình ảnh của truyền DA xuất hiện. Ngoài ra, Wardle và cộng sự, 2011 cho thấy rằng amphetamine nâng cao sự sẵn sàng của mọi người để nỗ lực để đạt được phần thưởng, đặc biệt khi xác suất phần thưởng thấp nhưng không làm thay đổi ảnh hưởng của mức độ phần thưởng đối với sự sẵn sàng nỗ lực. Một bài báo hình ảnh gần đây cho thấy rằng liều lượng L-DOPA tăng cường biểu hiện vân của các hành động được thúc đẩy bởi động cơ không ảnh hưởng đến biểu diễn thần kinh của giá trị tăng cường (Guitart-Masip và cộng sự, 2012). Một báo cáo gần đây đã mô tả khả năng thao tác catecholamine để phân tách giữa các khía cạnh khác nhau của động lực và cảm xúc ở người (Venugopalan và cộng sự, 2011). Trong nghiên cứu này, việc tiếp cận với thuốc lá được sử dụng làm chất tăng cường và các nhà điều tra đã điều khiển việc truyền DA bằng cách ức chế tạm thời quá trình tổng hợp catecholamine với sự suy giảm phenylalanine / tyrosine. Sự ức chế tổng hợp catecholamine không làm giảm sự thèm thuốc lá tự báo cáo, hoặc phản ứng khoái lạc do hút thuốc lá. Tuy nhiên, nó đã làm giảm điểm phá vỡ tỷ lệ lũy tiến thấp hơn đối với việc gia cố thuốc lá, cho thấy những người bị giảm tổng hợp DA cho thấy giảm khả năng làm việc đối với thuốc lá. Hơn nữa, nghiên cứu hình ảnh đã chứng minh rằng nhân của con người accumbens / ventralum không chỉ đáp ứng với các kích thích thèm ăn, mà còn đáp ứng với căng thẳng, ác cảm và hyperaralal / khó chịu (Liberzon và cộng sự, 1999; Pavic và cộng sự, 2003; Phan và cộng sự, 2004; Pruessner và cộng sự, 2004; Levita và cộng sự, 2009; Delgado và cộng sự, 2011). Kết hợp lại với nhau, những nghiên cứu này cho thấy có nhiều điểm tương đồng giữa những phát hiện được tạo ra từ mô hình động vật và những nghiên cứu thu được từ nghiên cứu của con người, xét về nhiều chức năng thúc đẩy của hệ thống DA trung sinh.

Khi các khái niệm về DA tiếp tục phát triển, nghiên cứu về các chức năng hành vi của DA sẽ có ý nghĩa sâu sắc đối với các nghiên cứu lâm sàng về các rối loạn chức năng động lực gặp ở những người bị trầm cảm, tâm thần phân liệt, lạm dụng chất và các rối loạn khác. Ở người, các khía cạnh bệnh lý của các quá trình kích hoạt hành vi có ý nghĩa lâm sàng đáng kể. Mệt mỏi, thờ ơ, dị ứng (nghĩa là thiếu năng lượng tự báo cáo) và chậm phát triển tâm lý là những triệu chứng phổ biến của trầm cảm (Marin và cộng sự, 1993; Stahl, 2002; Demyttenaere và cộng sự, 2005; Salamone và cộng sự, 2006), và các triệu chứng động lực tương tự cũng có thể xuất hiện trong các rối loạn tâm thần hoặc thần kinh khác như tâm thần phân liệt (nghĩa là, avolition,), rút ​​thuốc kích thích (Volkow và cộng sự, 2001), Parkinson (Friedman và cộng sự, 2007; Shore và cộng sự, 2011), đa xơ cứng (Lapierre và Hum, 2007) và bệnh truyền nhiễm hoặc viêm (Dantzer và cộng sự, 2008; Miller, 2009). Bằng chứng đáng chú ý từ các nghiên cứu trên động vật và người chỉ ra rằng DA mesolimbic và tiền đạo có liên quan đến các khía cạnh bệnh lý của động lực này (Schmidt và cộng sự, 2001; Volkow và cộng sự, 2001; Salamone và cộng sự, 2006, Salamone và cộng sự, 2007, Salamone và cộng sự, 2012; Miller, 2009; Máy chạy bộ và Zald, 2011). Một xu hướng gần đây trong nghiên cứu sức khỏe tâm thần là giảm sự nhấn mạnh vào các loại chẩn đoán truyền thống, và thay vào đó tập trung vào các mạch thần kinh làm trung gian cho các triệu chứng bệnh lý cụ thể (nghĩa là phương pháp tiếp cận tiêu chí trong lĩnh vực nghiên cứu; Morris và Cuthbert, 2012). Có thể việc tiếp tục nghiên cứu về các chức năng động lực của DA sẽ làm sáng tỏ các mạch thần kinh cơ bản của một số triệu chứng động lực trong bệnh lý tâm thần, và sẽ thúc đẩy sự phát triển của các phương pháp điều trị mới cho các triệu chứng này hữu ích trên nhiều chứng rối loạn.

PDF