当我们经历厌恶事件时,多巴胺系统会发生什么变化?

当我们经历厌恶事件时,多巴胺系统会发生什么变化?
白噪声(WN)是一种降低伏隔核(NAC)内多巴胺浓度的厌恶性刺激。(A)左:大鼠在实时场所厌恶测试(30分钟)中的示例轨迹,其中进入一个象限(阴影),该象限是在测试前随机确定的,导致90分贝的WN暴露。右:地点厌恶试验中对WN的厌恶程度被量化为在WN象限停留的时间显著减少(n = 10, 9.71±1.65,t(9) = 9.585, p<0.0001)。(B)左:第二组大鼠被放置在开阔的场地上,在第一阶段评估它们的偏好象限。在第二阶段,进入首选象限导致90分贝的WN暴露。右:当在此象限内给予WN时,大鼠在该象限内停留的时间显著减少(n = 15, No WN: 48.5±0.2474,90 dB: 7.983±0.3875,t(14) = 13.43, p<0.0001)。(C)左:第三组大鼠(n = 12)暴露在一个露天觅食任务中,在其中一个象限的网格地板棒之间放置食物球。进入网格层象限(阴影)导致在单独的会话中暴露0、70、80、90或96 dB的WN或3 kHz的音调。中:增加WN强度剂量依赖性地减少了大鼠在网格-地板象限内觅食的时间(χ2(5) = 27.6, p<0.0001),而音调并没有减少觅食(70 dB WN vs. 70 dB音调(#);T (10) = 2.389, p=0.0381)。 Right: the rats’ response to the different WN intensities and the tone was reliable across first and second sessions of exposure, where rats underwent exposure to all WN intensities and the tone in a first session, before exposure to each in a second session. (D) Left: all other experiments took place in operant boxes equipped with a food magazine, a multiple-tone generator (cue speaker), and a WN generator (WN speaker). Middle: semi-random presentations of 6 s WN bouts increased the locomotion speed of rats (cohort 4; n = 14) in an operant box during the WN epoch compared to pre-WN baseline (post-hoc Dunn’s test, t(13) = 7.059, p<0.0001). Right: in another cohort of rats (cohort 5; n = 13), we tested different WN intensities and found a main effect of intensity on locomotion speed (χ2(3) = 13.80, p=0.0032) and significant differences between 70 and 90 dB (p=0.005) and 70 and 96 dB (p=0.0143) (n=13). (E) Rats (n = 17) responded reliably with increased locomotion speed to WN across days. (F) Rats (cohort 6; n = 9) discern between different WN magnitudes in an operant choice task, where they had to choose between pressing a lever that resulted in a food-pellet delivery and a lever that resulted in a food-pellet delivery plus simultaneous 5 s of 0, 70, 90, or 96 dB of WN (pellet + WN; Friedman test, χ2(3) = 11.57, p=0.0003). (G) Left: example cresyl violet-stained brain slice depicting an electrolytic lesion in the NAC (outlined) at the tip of the fast-scan cyclic voltammetry (FSCV) electrode (vertical black line). Right: schematic overview of FSCV recording locations (blue dots) in the NAC (gray) of all animals. (H) Single-trial pseudocolor plot (top panel), dopamine trace (bottom panel), and cyclic voltammograms (inset in bottom panel) for representative, dopamine-specific current fluctuations recorded in NAC, 5 s before WN (dashed line), during 6 s of WN (gray bar), and 14 s after WN. Except for panel (H), data are mean ± SEM. *p<0.05, **p<0.01, ***p<0.001. Credit:eLife(2022)。DOI: 10.7554 / eLife.82711

荷兰神经科学研究所的一项新研究检查了多巴胺系统如何处理令人厌恶的不愉快事件。

众所周知在激励、学习和运动方面起着至关重要的作用。多巴胺的主要功能之一是预测奖励体验的发生和环境中奖励的可用性。在这种情况下,多巴胺系统通知我们的大脑所谓的“奖励预测错误”——收到的奖励和预期的奖励之间的差异。

当奖励出乎意料地出现或大于预期时,多巴胺神经元会变得更加活跃,当我们收到的奖励少于预期时,它们会表现出抑郁活动。这些错误信号帮助我们从错误中学习,并教会我们如何获得有益的经验。

奖励vs厌恶刺激

而大量的研究则集中在至于奖励性刺激,很少有人研究不愉快和厌恶性刺激对多巴胺的影响。尽管这几个实验的结果并不一致,但厌恶性刺激对多巴胺系统有影响已经很明显了。

但是,神经科学家们对于具体的作用存在着激烈的争论他们的活动是否会随着厌恶事件的发生而改变?它们能预测令人厌恶的事件吗?他们是否编码了一个令人厌恶的预测错误?

关于多巴胺在厌恶事件中的作用的新发现

现发表于eLife荷兰神经科学研究所(Netherlands Institute for Neuroscience)的一项新研究研究了多巴胺系统如何处理厌恶事件。博士生Jessica Goedhoop和组长Ingo Willuhn带领的团队将大鼠暴露在白噪音和预测白噪音的刺激中,同时测量大脑中多巴胺的释放。白噪音是老鼠不愉快的听觉刺激的一个众所周知的例子。

研究人员发现,在暴露于白噪音中,多巴胺的释放逐渐减少。此外,在一致的表现之后,这发生在几秒钟之前接触会对多巴胺神经元产生同样的抑制作用。然而,与它处理奖励的方式相反,多巴胺对这种厌恶刺激没有编码预测错误。

总的来说,这项新的研究表明,多巴胺系统帮助大脑预测不愉快事件的发生和持续时间,但没有考虑预测错误。

小组负责人Ingo Willuhn表示:“这是一项非常彻底和系统的研究,考虑了很多变量。研究结果让我们更好地理解了多巴胺释放在处理厌恶事件中的作用。人们对多巴胺在厌恶情绪中的作用越来越感兴趣。我们使用了一种新的厌恶刺激,使我们能够对多巴胺进行比以前更彻底的分析。”

成瘾性药物劫持并放大多巴胺信号,导致夸张、不受控制对神经元可塑性的影响。这项研究使我们更接近于了解这一病理现象背后的潜在机制。

更多信息:Jessica N Goedhoop等人,伏隔核多巴胺追踪厌恶刺激持续时间和预测,但不追踪价值或预测错误,eLife(2022)。DOI: 10.7554 / eLife.82711
期刊信息: eLife

荷兰神经科学研究所提供
引用:当我们经历厌恶事件时,多巴胺系统会发生什么变化?(2022年,11月11日)从//www.pyrotek-europe.com/news/2022-11-dopamine-aversive-events.html检索到2022年11月13日
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