科学家发现在人类的大脑化学物质产生意外深远的作用
最早建立的一个观察人类的大脑,一个国际研究小组的研究人员发现,里面有两个知名neurochemicals-dopamine和血清素在工作速度次秒级塑造人们如何感知世界并采取行动根据他们的感知。
发现表明,研究人员能够不断地同时测量的活动多巴胺和5 -羟色胺逊的受体和吸收网站是治疗目标障碍从萧条到帕金森疾病人类的大脑。
此外,化学物质似乎将人们对世界的感知,与他们的行动,表明多巴胺和血清素在人类神经系统有更广泛的角色比以前。
被称为神经调质,多巴胺和5 -羟色胺历来与奖励processing-how好或不好的人如何看待后一个动作的结果。
这项研究今天的在线杂志上神经元打开门一个更深的理解的作用扩大这些系统和他们的角色人类健康。
“一个大量的世界各地的人们正在采取药物扰乱多巴胺和5 -羟色胺发射机系统来改变他们的行为和心理健康,”p .读蒙塔古说,该研究的资深作者教授和人类神经科学研究中心的主任和人类神经影像学实验室Fralin弗吉尼亚理工大学生物医学研究所Carilion。bob88体育平台登录“第一次,即时活动在这些系统测量和决心参与感知和认知能力。同时代理和集成这些神经递质活动跨越不同时间和空间尺度比任何人预期的。”
更好的理解底层的多巴胺和5 -羟色胺在感知和决策可以提供重要的洞察精神和神经系统疾病,研究人员说。
“每个选择,有人执行涉及信息,解读这些信息,并决定他们认为," Kenneth Kishida说,该研究的通讯作者,生理学和药理学助理教授,神经外科,维克森林医学院。“有许多精神疾病和神经系统疾病过程改变的患者,和多巴胺和5 -羟色胺是首要嫌疑人。”
缺乏化学在人类特定的方法来研究神经调节快时间尺度已经阻碍了这些系统的理解,蒙塔古,是威康中心荣誉教授人类伦敦大学学院神经影像学和维吉尼亚理工学院的物理学教授科学。
但是现在,在第一次测量,科学家们使用了一种电化学方法叫做“快速扫描循环伏安法,采用小碳纤维微电极具有低电压增加在实时检测多巴胺和5 -羟色胺的活动。
在这项研究中,研究人员记录了多巴胺和5 -羟色胺的波动在五个病人使用特别设计的电极脑深部刺激电极植入手术治疗特发性震颤或帕金森病。在手术患者清醒,玩一个电脑游戏设计思想和行为的量化方面而进行了测量。
在每一轮的比赛,病人曾一度认为云点和被要求他们判断方向的移动。丹爆炸的方法,设计了相应的作者,亨利爵士康博士后,和史蒂夫·弗莱明,亨利爵士戴尔/皇家学会研究员,在威康人类伦敦大学学院神经影像中心,帮助表明多巴胺和5 -羟色胺参与简单的感知决策,传统的上下文之外的奖励和损失。
“这些神经调质发挥更广泛的作用,支持人类行为和思想,特别是它们参与我们如何处理外部世界,“爆炸说。“例如,如果你进入一个房间,灯光熄灭的时候,你不同,因为你不能确定物体的位置。我们的研究表明这些neuromodulators-serotonin尤其是——发挥作用信号我们是多么不确定的外部环境。”
蒙塔古和Kishida以及特里Lohrenz,研究助理教授,和杰森白色,高级研究助理,现在Fralin生物医学研究所,开始研究一个新的统计方法确定多巴胺和5 -羟色胺信号同时在休斯顿贝勒医学院的德克萨斯州。bob88体育平台登录
“肯应对挑战的快速神经化学在人类主动认知,“蒙塔古说。“许多其他好的组科学家无法做到。除了大量的计算数据,有复杂的问题需要解决,包括大、基本算法的任务。”
直到最近,只有缓慢的方法如PET扫描可以测量的影响神经递质,但他们远远的频率或体积的扣带皮层部位接下来【每秒钟】测量快速扫描循环伏安法。
在新的研究中被测量的维克森林浸信会医疗中心和涉及神经外科团队由阿德里安·w·拉和斯蒂芬·b·撕碎。
“热情神经外科医生对这个研究来源于同样的原因导致他们医生首先也是最重要的,他们想做最好的为患者,他们有一个真正的热情,了解大脑是如何工作的改善病人的结果,“Kishida说,负责数据收集在手术室手术。“都是合作的科学家查尔斯分支,神经外科学系的主席维克森林,被一个惊人的倡导这项工作。”
同样,蒙塔古说,“你不能这么做没有真正的外科医生,并肩合作伙伴,当然不是没有让你录音的人从他们的大脑有植入电极时的症状缓解神经错乱。”
蒙塔古读过的一项研究美国国家科学院院刊》上,促使他同事爆炸和伦敦大学学院的弗莱明裁缝在手术过程中病人来完成一个任务,揭示次秒级多巴胺和5 -羟色胺信号实时推理的从他们的媒体经常报道的角色外部world-separate犒赏流程。
”我说我有这个新方法测量多巴胺和5 -羟色胺,但我需要你帮我处理的任务,”蒙塔古说。“他们最终在这项研究。研究真的花了很多的辛勤工作和一个集成的一个星座的人获得这些结果。”
研究资助各种威康信托基金会的研究人员,美国国立卫生研究院的包括国家药物滥用研究所,国立精神卫生研究所,国家神经疾病和中风研究所。
