最新研究显示,“感觉良好”的大脑信使可以被任意控制

【字体: 时间:2021年07月27日 来源:Current Biology

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  加州大学圣地亚哥分校的研究人员和他们在纽约西奈山伊坎医学院的同事们发现,多巴胺是一种神经信使,被称为大脑的“感觉良好”化学物质,在小鼠的大脑中会产生自发的冲动。研究发现,小鼠可以随心所欲地操纵这些随机的多巴胺脉冲来获得奖励。

  

 

   

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图片:加州大学圣地亚哥分校的研究人员和他们的同事发现,多巴胺是一种神经信使,被称为大脑的“感觉良好”化学物质


从一边品尝美酒一边听到冰淇淋车接近快感峰值的兴奋感,被称为多巴胺的神经信使被普遍描述为大脑中与奖励和快乐有关的“感觉良好”化学物质。

多巴胺是一种普遍存在的神经递质,在大脑细胞之间传递信号,在其众多功能中,它涉及认知过程的多个方面。从外部线索或“决定性”信号的角度对化学信使进行了广泛的研究。相反,加州大学圣地亚哥分校的研究人员最近开始研究与多巴胺自发冲动有关的较少为人所知的方面。他们的研究结果发表在7月23日的《当代生物学》(Current Biology)杂志上,表明老鼠可以随心所欲地操纵这些随机的多巴胺脉冲。

加州大学圣地亚哥分校的研究生康拉德·福(Conrad Foo)领导的研究发现,小鼠的新皮层中充满了不可预测的多巴胺脉冲,这种脉冲大约每分钟发生一次。

研究人员调查小鼠是否实际上是意识到这些冲动,记录在实验室中通过分子和光学成像技术,实际上是发生。研究人员设计了一个反馈方案,在跑步机上的小鼠如果显示出他们能够控制即兴的多巴胺信号,就会得到奖励。数据显示,小鼠不仅意识到这些多巴胺脉冲,而且结果证实,它们学会了预测并对其中的一部分采取行动。

研究人员在论文中指出:“重要的是,小鼠学会了在接受奖励之前可靠地诱发(多巴胺)冲动。”当奖励被移除时,这些效果就会逆转。我们认为,在行为规划中,自发的多巴胺冲动可能是一个显著的认知事件。”

研究人员表示,这项研究为多巴胺和大脑动力学的研究打开了一个新的维度。他们现在打算扩展这项研究,以探索不可预测的多巴胺事件是否以及如何驱动觅食,觅食是寻找食物、寻找配偶的一个基本方面,也是殖民新家园的一种社会行为。

研究人员指出:“我们进一步推测,动物的自发多巴胺冲动可能会在缺乏已知的奖赏预测刺激的情况下刺激它去搜索和觅食。”

在努力控制多巴胺的过程中,研究人员澄清了多巴胺似乎是促进而不是启动运动行为。

该研究的资深合著者、神经生物学部教授大卫·克莱因菲尔德说:“这是一个偶然的发现,是一个有才华、好奇的研究生在一群出色的同事的智力支持下发现的。”“出乎意料的是,我们花了很长时间扩展原始研究,当然还进行了对照实验来验证这一说法。这些导致了目前的结论。”

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