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多巴胺水平快速变化引导人类行为

本站发布时间:2023-12-16 15:14:59

当我们听到正面和负面的经历时,人类的大脑会发生什么?为了帮助回答这个问题,更好地理解决策和人类行为,科学家们正在研究多巴胺

多巴胺是大脑中产生的一种蛋白质传递物,充当化学信使,促进大脑中神经细胞与身体之间的沟通它涉及到分离、认知和学习等功能尽管多巴胺最为人所知的是与积极情绪的社交,但科学家们正在探索其在消极体验中的作用

现在,WakeForestUniversity医学院研究人员的一项最新研究表明,人类大脑中的多巴胺能酶发挥着至关重要的作用,同时编码了回报和惩罚预测错误这意味着多巴胺参与了从积极和消极体验中学习的过程,使大脑能够根据这些体验的结果调整和适应自己的行为

这项研究发表在《科学进展》杂志上

KennethT说:“以前的研究表明,多巴胺对动物从‘惩罚’(可能还有‘惩罚’)经历中学习很重要。但是,很少有研究直接评估多巴胺在人脑中的作用。”岸田文雄博士dWakeForestUniversitySchoolofMedicine的药理学和神经外科联合教授“这是人类首次研究多巴胺编码器的回报和惩罚,以及多巴胺反射是否是当今最先进的科学研究中使用的‘最佳’信号。”

在第四项研究中,研究人员Kishida蒸汽利用快速扫描循环伏安法、电化学技术和机器学习相结合,实时检测和测量多巴胺水平(即每秒10次测量)然而,这种方法受到质疑,只能在脑深部刺激(DBS)脑外科等微创手术中使用DB通常患有帕金森病、基本记忆、强迫性精神障碍和癫痫等疾病

Kishida'Steam与AtriumHealthWakeForestBaptistNeurosurgersStephenBTatter,Md和AdrianW拉克斯顿,Md他们也是WakeForestUniversity医学院神经外科系的两名成员,将碳纤维微电极深深插入AtriumHealthWakeForest BaptistMedical中心三名参与者的血液中,这些参与者计划在记忆中接受DBSto治疗

当医护人员在手术室醒来时,他们玩一个简单的电脑游戏在此期间,对患者进行了多巴胺测量,这是对认知、决策和协调行动至关重要的一部分

在比赛过程中,参与者的选择是奖励还是惩罚,都有实际的金钱收益或损失游戏被分为三组,参与者学习了积极或消极反馈,以做出最大化回报和最小化惩罚的选择通过游戏的三个阶段之一,每100毫秒连续测量一次多巴胺水平

“我们发现多巴胺并不是唯一一种在大脑中同时表达积极和消极经验的方式,但当试图从这些结果中学习时,它们总是以最佳方式出现。还有一点有趣的是,它们可能依赖于大脑中的路径,这些路径分别与多巴胺系统相结合,以奖励我们的消极经验。我们的结果令人惊讶,因为这两种路径可能会得到回报。”在时间间隔为200至400毫秒的时间尺度上进行的轻微移动的研究中,“Kishidasaid…

Kishidasied研究了这种理解水平,这有助于更好地理解多巴胺系统在患有精神病和神经疾病的人中的作用。Kishidasai的另一项研究奠定了多巴胺信号在精神病和神经病学疾病中的作用机制。

”传统上,多巴胺异构体指的是“安全的神经递质”,岸田文雄说,“然而,我们的工作提供了证据,证明这不是思考多巴胺的方法相反,多巴胺是一个复杂系统的关键部分,它可以教导我们的大脑并指导我们的行为多巴胺还参与了关于惩罚经验的教育,这是一个重要的发现,并可能为研究提供新的指导,帮助我们更好地了解抑郁症、成瘾和晚期精神和神经疾病的治疗机制“.

这项研究得到了国家卫生研究所的资助:R01MH121099、R01DA048096、R01MH124115、P50DA006634、KL2TR001420、F31DA053174、T32DA041349和F30DA053176


来源:

Materials provided by
Atrium Health Wake Forest Baptist.
注明: Content may be edited for style and length.


参考:

  1. L. Paul Sands, Angela Jiang, Brittany Liebenow, Emily DiMarco, Adrian W. Laxton, Stephen B. Tatter, P. Read Montague, Kenneth T. Kishida.
    Subsecond fluctuations in extracellular dopamine encode reward and punishment prediction errors in humans. Science Advances, 2023; 9 (48) DOI: 10.1126/sciadv.adi4927

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