科学家报告多巴胺和5 -羟色胺的作用在人类感知和决策
维克森林医学院的科学家们实时记录人类大脑中的多巴胺和血清素水平的变化,参与认知和决策。这些相同的化学物质也至关重要运动障碍和精神疾病,包括药物滥用和抑郁。
他们的发现刊登在10月12日版的杂志上神经元。
“这项研究为我们提供了一个独特的窗口人类的大脑直到现在已经无法访问,”首席研究员Kenneth t . Kishida博士的生理学和药理学,神经外科助理教授维克森林医学院的维克森林的一部分浸信会健康。“几乎所有我们知道的机械化对这些化学物质是来自工作在临床前动物模型,不是来自人类的直接证据。”
有一个清晰的理解这些大脑化学物质是如何工作的人可能会导致改善药物或治疗疾病如帕金森病,物质使用障碍或抑郁,Kishida说。
在这种观察研究,神经递质多巴胺和5 -羟色胺在五个病人使用跟踪快速扫描循环伏安法,电化学技术用于测量多巴胺和5 -羟色胺,适合用于病人。多巴胺和5 -羟色胺是所使用的化学信使神经系统调节体内无数的函数和过程。
研究participants-two与帕金森氏症和三个基本tremor-were患者维克森林浸信会的人将获得脑深部刺激植入治疗他们的身体状况。与神经外科医生密切合作,医学博士斯蒂芬•b .撕碎艾德里安·w·拉,医学博士,Kishida的团队能够获得用户的标准手术映射过程中插入一个碳纤维微电极深入大脑血清素和多巴胺神经元释放检测和记录。特发性震颤患者重要的研究,因为与帕金森氏症所引起的损失,产生多巴胺的神经细胞特发性震颤不相信是由于多巴胺和血清素功能的变化。
虽然在手术室病人清醒,他们执行决策任务类似于一个简单的玩电脑游戏。在完成这个任务时,测量在纹状体多巴胺和5 -羟色胺,大脑的一部分控制认知、奖励和协调运动。
Kishida比赛描述为一系列点在电脑屏幕上移动通过一个“弄”十字准线参考点定位在屏幕的中心。病人必须决定哪些点的移动方式。有时点会在同一方向移动,在其他时间点会更混乱的决定更加困难。
然后点消失了,病人必须选择哪条路点顺时针走着或柜台clockwise-relative定点。这实验设计由Kishida的合作者和合作者丹爆炸和斯蒂芬·m·弗莱明,伦敦大学学院,允许团队分开的不同方面人类大脑如何决定它所感知。
这个序列是每个病人重复的200到300倍,不同的点移动,因此它是多么困难的病人决定他们看到了什么。有时候,病人必须表明他们是多么自信的选择。
测试旨在追踪病人的能力感知点的运动和病人的信心,正确地识别方向的运动来确定多巴胺和5 -羟色胺如何表现。试验是随机的,这样可预测性从一个测试试验下的可能性也会被减到最小,Kishida说。
研究结果表明,病人越不确定的方向点,越高血清素水平成为了。当他们确定增加,血清素水平降低了。
研究还表明,之前的行为选择,多巴胺上涨预期的选择和5 -羟色胺水平下降,当达到一定水平,人做出了他们的选择。就好像多巴胺像油门踏板和5 -羟色胺像刹车,只有当两个系统承诺的行为选择(一个按钮按下)允许,Kishida说。
“这项研究揭示了这些化学物质在学习过程中所扮演的角色,大脑可塑性以及我们如何感知环境,”Kishida说。“我们现在有更详细的了解我们的大脑如何构建我们感知的,使用这些看法做出决策,并解释我们作出的决定的后果。多巴胺和血清素似乎所有这些过程的关键。
“重要的是,这项研究将帮助我们和其他科学家开发更好的理解如何药物或药物5 -羟色胺再摄取抑制剂影响认知、决策和影响精神疾病,比如抑郁症。”
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