腹側(cè)被蓋區(qū)多巴胺神經(jīng)元編碼激勵與動機信號.pdf

1、大量研究表明中腦腹側(cè)被蓋區(qū)(VTA)多巴胺神經(jīng)元的活動在獎勵、動機、以及藥物成癮行為中起重要作用。以往電生理研究主要考察了多巴胺神經(jīng)元對獎勵相關(guān)外在刺激的反應(yīng)規(guī)律。我們采用清醒小鼠多通道在體記錄技術(shù)，主要研究以下兩個問題。1)VTA多巴胺神經(jīng)元如何編碼處理獎勵以及懲罰相關(guān)的激勵信號?我們發(fā)現(xiàn)，絕大多數(shù)的VTA多巴胺神經(jīng)元(89％)在給予獎勵刺激時，其放電活動顯著增強；而同一群多巴胺神經(jīng)元也對驚嚇刺激(比如自由降落、地震搖晃)作出反應(yīng)，主

2、要表現(xiàn)為放電抑制、以及驚嚇事件結(jié)束后的放電活動興奮性反彈。并且，多巴胺神經(jīng)元的放電活動變化與驚嚇事件的持續(xù)時間呈正相關(guān)。此外，同一個多巴胺神經(jīng)元能夠整合事件和環(huán)境場景信息，雙向正反編碼同一條件刺激信號：當(dāng)該條件刺激預(yù)示獎勵時，多巴胺神經(jīng)元放電增加；當(dāng)同一條件刺激預(yù)示懲罰時，多巴胺神經(jīng)元放電減少。2)VTA多巴胺神經(jīng)元是否編碼處理動機相關(guān)的內(nèi)在激勵信號?我們在小鼠上開展兩種自發(fā)跳躍行為學(xué)實驗：基于食物獎勵和基于厭惡逃避的跳躍。實驗結(jié)果顯示

3、：絕大多數(shù)的VTA多巴胺神經(jīng)元(95％)在以上兩類跳躍的起始階段，都表現(xiàn)出放電活動的顯著增強。并且，多巴胺神經(jīng)元還表現(xiàn)出與努力程度呈正相關(guān)的放電增加。此外，相對于失敗的跳躍，多巴胺神經(jīng)元在成功的跳躍行為中表現(xiàn)出更大的興奮性。由于小鼠的跳躍起始是完全自發(fā)和內(nèi)在驅(qū)動的，我們有理由相信，多巴胺神經(jīng)元在跳躍起始階段的興奮性放電可能表征了一種內(nèi)在的激勵信號，一種追求食物獎勵或者更好處境的激勵信號?？偟膩碚f，以上各項實驗結(jié)果表明：在獎勵或者懲罰相關(guān)