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为探究中脑边缘多巴胺(DA)系统(MDS)在处理社交刺激奖赏和厌恶属性中的作用,研究人员开展了 “不同 MDS 亚回路编码社交刺激显著性和效价” 的研究。结果发现 MDS 存在不同亚回路分别编码社交刺激的显著性和效价,这有助于理解相关神经精神疾病的发病机制。
在神经科学的奇妙世界里,大脑就像一个神秘的宇宙,藏着无数亟待破解的奥秘。中脑边缘多巴胺系统(MDS),这个被视为 “奖赏” 通路的重要角色,一直以来都是科研人员关注的焦点。以往研究大多聚焦于它在食物和成瘾药物奖赏特性方面的作用,然而对于其在社交刺激处理中的角色,却知之甚少。
社交,是人类生活中不可或缺的部分,社交刺激的显著性(即重要性)和效价(奖赏或厌恶属性)对我们的社会和情感进程有着深远影响。想象一下,当我们在社交场合中,遇到有趣的人或不愉快的经历时,大脑中的神经机制是如何运作的呢?为了揭开这个谜团,来自美国乔治亚州立大学神经科学研究所和行为神经科学中心等机构的研究人员踏上了探索之旅。他们的研究成果发表在《Psychopharmacology》杂志上,为我们理解大脑如何处理社交刺激提供了新的视角。
研究人员运用了多种关键技术方法来开展这项研究。在实验动物方面,选用了叙利亚地鼠作为研究对象,因其在社交行为研究方面具有独特优势。实验中主要采用了逆行追踪技术,以此来探究 MDS 亚回路的连接性;同时运用安培法,在动物清醒行为状态下实时监测多巴胺释放;还利用免疫组织化学技术,对特定神经元的激活情况进行检测 。
研究结果主要围绕以下几个方面展开:
- MDS 亚回路的存在:通过逆行追踪实验,研究人员发现叙利亚地鼠的 MDS 存在两个主要亚回路,一个是从内侧腹侧被盖区(mVTA)投射到伏隔核(NAc)核心,另一个是从外侧腹侧被盖区(lVTA)投射到伏隔核壳。这表明 MDS 在结构上具有明显的亚回路划分,为后续研究其功能差异奠定了基础。
- 社交互动的显著性和效价差异:将雄性和雌性地鼠随机分为 “赢” 或 “输” 组进行社交互动实验。结果发现,赢家表现出更多的攻击行为,而输家则表现出更多的顺从行为,且在社交调查和非社交行为方面没有差异,这说明不同结果的社交互动在行为表现上存在显著差异,反映出社交刺激的不同效价。
- NAc 核心中 DA 的相位性释放编码社交互动的显著性:对 NAc 核心中多巴胺(DA)的相位性释放(即 DA 瞬变)进行量化分析发现,赢家和输家在 DA 瞬变数量上没有差异,但在社交互动期间,两者的 DA 瞬变均显著高于基线水平。并且,DA 瞬变与赢家的攻击行为和输家的顺从行为相对应。这表明 NAc 核心中的 DA 相位性释放编码了社交互动的显著性,而与互动结果(赢或输)无关。
- NAc 壳中 DA 的紧张性释放编码社交互动的效价:研究人员对 NAc 壳中 DA 的紧张性释放进行研究,发现赢家的紧张性 DA 释放从基线水平增加,而输家则减少。这一结果支持了 lVTA 到 NAc 壳亚回路介导社交互动效价的假设,即紧张性 DA 释放的变化与社交互动的正负效价相关。
- mVTA 和 lVTA 中 DA 细胞的激活差异:通过免疫组织化学检测发现,mVTA 中 TH 阳性细胞的激活在赢家和输家之间没有差异,但均高于无攻击对照组,这表明 mVTA 细胞的激活与社交互动的显著性有关;而 lVTA 中 TH 阳性细胞在赢家的激活程度明显高于输家和对照组,说明 lVTA 细胞的激活与社交互动的效价相关。
综合研究结果和讨论部分,这项研究具有重要意义。它揭示了 MDS 中不同亚回路在编码社交刺激显著性和效价方面的独特作用,为我们理解大脑如何处理社交信息提供了关键线索。这不仅有助于完善神经科学领域对社交行为神经机制的认知,还为进一步研究与社交奖赏减少相关的神经精神疾病(如自闭症和焦虑症)提供了理论基础,有望推动相关疾病治疗方法的开发和创新。研究结果也提示我们,对 MDS 的深入研究可能促使我们重新审视奖励和厌恶的神经机制,为相关领域的理论发展带来新的突破。