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生物学基础
多巴胺的两面性:一半是水,一半是火
2018-12-21 22:53:57 来自:大话精神 作者:杜新忠转 阅读量:1
  几十年来,心理学家一直把神经递质多巴胺视为一把双刃剑:它在大脑中释放,作为训练我们寻求快乐的体验的一种奖励,但它同时也是一种“毒品”,对它的不断追求会导致上瘾。
  
  多巴胺的奖赏机制
  
  根据加州大学伯克利分校的一项新研究,这只是多巴胺的一面。另一方面,多巴胺也会在非愉悦体验的反应中释放,比如触摸热茶壶,这可能是在训练大脑在未来避免这些体验。
  
  多巴胺的阴阳特性可能对成瘾和其他精神疾病的治疗有影响。例如,在精神分裂症等疾病中,大脑不同区域的多巴胺水平会出现异常,这可能是由于大脑中奖赏回路和回避回路之间的不平衡所致。成瘾也可能是由于对快乐和痛苦的反应不平衡造成的。
  
  加州大学伯克利分校的分子和细胞生物学教授Stephan Lammel说,有些人只想寻找下一个奖励,他们就会冒着药物滥用的风险。我们目前还不知道成瘾者某些高风险行为的神经生物学基础,比如共用药物用具,尽管已经证明与之相关的死亡和发病率风险很高。
  
  多巴胺的厌恶机制
  
  虽然有些神经学家早就推测多巴胺在厌恶事件信号传导中的潜在作用,但其双重特点仍然被隐藏,直到最近才发现,大脑中为响应奖励而释放多巴胺的神经元,与响应厌恶刺激而释放多巴胺的神经元处于不同的神经回路中。
  
  研究者利用一种被称为纤维光度测定法的新技术,将光纤插管植入大脑的两个区域(仅相隔几毫米),同时记录了多巴胺的两个亚回路。
  
  研究者称,“我们的工作首次描绘了大脑中学习奖励和厌恶结果的精确回路。在我们的大脑中存在独立的神经元与食欲和厌恶行为相关联,这可以解释为什么我们在追求更大回报的同时,将威胁和危险降至最低。”这种接近与回避学习的平衡行为,无疑有助于我们在不断变化的环境中生存下来。
  
  最近发现的多巴胺的作用与神经递质在大脑不同区域有不同的作用是一致的,这些结果也解释了早期相互矛盾的实验,其中一些试验显示多巴胺在对厌恶刺激的反应中增加,而另一些试验则没有。Lammel说:“我们已经不再把多巴胺神经元看作是大脑中的同质细胞群,它不仅仅负责调节奖赏和愉悦,在大脑中的释放位置不同,决定了它不同的作用。”
  
  奖励预测错误
  
  关于多巴胺的大部分知识都是从啮齿类动物和猴子的研究中推断出来的,研究人员从大脑特定区域的细胞中记录出只含有对奖励有反应的多巴胺神经元。正是这种采样偏差,多巴胺神经元对厌恶刺激的反应可能被忽略了。
  
  根据目前流行的“奖励预测错误假说”,当一个行为比我们预期的更有回报时,多巴胺神经元会被激活并产生多巴胺,但当奖励与我们的预期相符时,多巴胺神经元仍处于基线活动状态,当我们得到的回报低于预期时,多巴胺神经元会表现出抑郁的活动。
  
  多巴胺会改变神经回路,并训练大脑追求快乐,避免不快乐。Lammel说:“基于奖励预测错误假说,已经确立的倾向是强调多巴胺参与奖赏、愉悦、成瘾和与奖励相关的学习,而较少考虑多巴胺参与厌恶过程。”
  
  新研究结果及意义
  
  为了解剖不同的多巴胺亚回路,de Jong和Lammel与斯坦福大学的Karl Deisseroth实验室合作,后者在几年前开发出了纤维测光技术。纤维测光法涉及将薄而柔韧的光纤线穿入大脑,并记录神经元及其轴突释放多巴胺时发出的荧光信号。荧光标记通过一种只针对这些细胞的病毒插入神经元。
  
  在之前的猴子实验中,科学家从多巴胺细胞中记录,但却不知道这些细胞的轴突到达了大脑的哪个部位,而这个部位可能距离细胞体只有几毫米。de Jong在研究小鼠时,同时记录了伏隔核外侧和内侧区域多巴胺轴突的变化,伏隔核被认为是大脑奖励回路的重要组成部分。因此,他捕捉到了细胞的活动,这些细胞的轴突从中脑的多巴胺区,特别是腹侧被盖区进入这些区域。
  
  令他们惊讶的是,内侧区域的轴突在受到厌恶刺激时会释放多巴胺,如对脚的轻微电击;而外侧区的轴突只有在受到积极刺激后才释放多巴胺。
  
  “我们有两种不同的多巴胺细胞亚型:一种负责调节奖赏,另一种负责调节厌恶,它们在解剖学上是独立的,”Lammel说。他希望这些发现可以在猴子和人类身上得到证实,并为理解和治疗成瘾和其他脑部疾病带来新的方法。
[责任编辑]杜新忠
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