人脑中微秒级时间尺度的多巴胺释放揭示了决策过程
由弗吉尼亚理工学院Carilion研究所的研究人员领导的研究小组首次快速测量了人脑中多巴胺的释放，并提供了初步证据，证明当受试者表达决策行为时，神经递质可以在脑细胞之间的运动中被跟踪。
“在我们测量的实验中多巴胺维吉尼亚理工学院Carilion研究所人类神经成像实验室主任、维吉尼亚理工学院物理学教授里德·蒙塔古说:“当一个人在股市交易游戏中做出投资决定时，多巴胺的释放会跟踪市场价值的变化。”
“一个惊人的发现是，多巴胺信号似乎是市场价值的一个很好的指标，在许多情况下，它是未来市场变化的一个很好的预测指标，”人类神经成像实验室博士后助理、该报告的主要作者肯尼思·岸田(Kenneth Kishida)说。有趣的是，被试所表达的选择并不总是与先见之明相一致大脑化学物质他说。
这项研究于2011年8月4日发表在《科学公共图书馆》杂志上，《公共科学图书馆•综合》在《人类亚秒级多巴胺检测》一文中纹状体，岸田文雄;斯蒂芬·g·桑德伯格，西雅图华盛顿大学精神病学、行为科学系和药理学高级研究员;贝勒医学院神经科学系助理教授Terry Lohrenz;黎巴嫩贝鲁特美国大学神经外科教授兼主任Youssef G. Comair博士;弗吉尼亚理工学院Carilion研究所助理教授Ignacio Saez;Paul E. M. Phillips，西雅图华盛顿大学精神病学、行为科学系和药理学系副教授;以及资深作家蒙塔古。
研究人员调整了他们的传感器，以适应在手术植入深部脑刺激设备时用于大脑功能测绘的现有技术。“深部脑刺激通常用于治疗帕金森氏症，”蒙塔古说。“不过，治疗其他神经系统疾病的用途也在研究中，这可能会为我们开发的技术开辟新的途径。”
他们在文章中说，研究人员应用了实验方法的标准，这些方法“对患者是安全的，与现有的神经外科设备和手术室环境兼容，并且能够亚秒级检测生理多巴胺”。他们改进了现有的传感器技术，以提高信号的导电性，创造了一种微传感器，它具有现有电极的电化学特性，但可以检测亚秒级多巴胺的释放．岸田文雄补充说:“更重要的是，这种新型微型传感器具有生物相容性，可以在不影响性能的情况下进行消毒。”
这种新仪器在一名患者身上进行了验证，这名患者是一名自愿接受深部脑刺激电极植入手术的晚期帕金森病患者。新的微传感器被放置在患者的大脑中，并在患者参与决策游戏时监测多巴胺的释放。股票市场的当前价值和近期历史以图形方式显示在笔记本电脑显示器上。受试者选择最初价值为100美元的投资组合中投资于股票市场的比例。通过按手持响应设备上的按钮提交决定。在每一项决定提交之后，市场都进行了更新。最终的投资组合决定了实验结束时的实际收益。
研究人员报告说，他们惊讶地观察到“多巴胺信号在市场价格更新前5秒内的斜率与随后的市场回报相关……这表明它是未来市场活动的重要预测指标。”
为了验证这一假设，研究人员构建了一个交易者模型，该模型基于导致市场价格变化的多巴胺信号波动做出决策。当多巴胺斜率为正时，这个决策模型投入100%或全部，当斜率为负时，投入0%或全部。研究人员报告说，“在五个市场中，这个交易者模型赚了202点(增长了175%)，是受试者表现行为所赚的钱的两倍多。这些数据表明，该患者多巴胺信号中的编码信息可能对经济决策有用。”
岸田文雄说:“这个令人兴奋的初步结果需要复制，但它立即启动了想象力。”“我经常想知道，多巴胺波动是否与某种感觉有关，以及人们有时忽视的‘直觉’是否与这种感觉有关。”
在《公共科学图书馆•综合》文章中，研究人员总结道:“这种方法上的演示为未来利用亚秒化学测量的研究打开了大门人类的大脑这将对多巴胺信号在人类决策中的作用提供重要的见解。”
