背部紋狀體在獎(jiǎng)勵(lì)和目標(biāo)導(dǎo)向性行為中的作用

1、背部紋狀體在獎(jiǎng)勵(lì)和目標(biāo)導(dǎo)向性行為中的作用背部紋狀體在獎(jiǎng)勵(lì)和目標(biāo)導(dǎo)向性行為中的作用【摘要】：動(dòng)物能對(duì)驚嚇恐懼事件記憶良久也能對(duì)正面的獎(jiǎng)賞行為得以強(qiáng)化這種生物對(duì)外界環(huán)境的學(xué)習(xí)和認(rèn)知是個(gè)體適應(yīng)大自然并得以良好生存的基本技能。在大腦基底神經(jīng)節(jié)中紋狀體功能的已有認(rèn)識(shí)主要集中在成癮以及該腦區(qū)的病變會(huì)引起運(yùn)動(dòng)功能的障礙現(xiàn)今對(duì)大腦皮層基底神經(jīng)節(jié)通路的最新的認(rèn)識(shí)表明紋狀體腦區(qū)也參與了學(xué)習(xí)和認(rèn)知的功能。現(xiàn)今利用在體多電極記錄在嚙齒類動(dòng)物海馬區(qū)的研究較多而在

2、紋狀體的研究大部分集中在大鼠和靈長(zhǎng)類動(dòng)物。我們想要了解的是紋狀體這個(gè)基底神經(jīng)節(jié)最大的構(gòu)成成分到底在大腦中起了什么樣的作用。具體的說(shuō)我們想要解釋的問(wèn)題是：一紋狀體神經(jīng)元的電活動(dòng)特性它們是如何去表征離散的特征性驚嚇事件；二紋狀體神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)是如何在個(gè)體和整體水平去編碼和紋狀體有關(guān)的基于獎(jiǎng)賞的目標(biāo)導(dǎo)向性行為(Goaldirectedbehavi)的包括行為的選擇(決策)。三紋狀體神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)是如何表征相關(guān)聯(lián)的基于獎(jiǎng)賞和基于厭惡的事件。本研究以小鼠

3、空間探索十字迷宮及關(guān)聯(lián)獎(jiǎng)賞(或厭惡)事件為研究模型運(yùn)用我們自行開(kāi)發(fā)的多通道微驅(qū)動(dòng)記錄電極在小鼠紋狀體進(jìn)行在體記錄并從個(gè)體和整體水平來(lái)探討神經(jīng)元的編碼揭示該區(qū)神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)的信息編碼機(jī)制。一背部紋狀體神經(jīng)元放電與場(chǎng)電位的基本特征在紋狀體中96%的神經(jīng)元為中型棘突神經(jīng)元(mediumspinyneuronsMSN)MSN都為GABA能抑制性神經(jīng)元剩余的神經(jīng)元多為中間神經(jīng)元。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示在小鼠背部紋狀體記錄到索導(dǎo)向的探索行為中起作用；而在多次的強(qiáng)

4、化訓(xùn)練后紋狀體背外側(cè)(DsolateralStriatum)開(kāi)始參與習(xí)慣性行為的形成(即不再依靠空間“方位”策略)。結(jié)果顯示在基于獎(jiǎng)勵(lì)的空間導(dǎo)向性行為多次強(qiáng)化但還未形成習(xí)慣過(guò)程中紋狀體背內(nèi)側(cè)神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)發(fā)生了動(dòng)態(tài)變化。根據(jù)對(duì)食物獎(jiǎng)賞不同反應(yīng)對(duì)神經(jīng)元進(jìn)行分類可以得到五類神經(jīng)元簇分別放電長(zhǎng)時(shí)程增強(qiáng)；短時(shí)稱增強(qiáng)；兩次放電增強(qiáng)；放電長(zhǎng)時(shí)程抑制；短時(shí)程抑制。小鼠到達(dá)食物臂終點(diǎn)但并不給予食物獎(jiǎng)賞時(shí)上面提到的兩大類神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)會(huì)發(fā)生動(dòng)態(tài)變化。1)放電增強(qiáng)

5、的神經(jīng)元簇會(huì)表現(xiàn)在放電增強(qiáng)的時(shí)程變短或回到基線；2)放電抑制的神經(jīng)元簇表現(xiàn)在放電抑制的時(shí)程變短或去抑制。值得一提的是第一類中的兩個(gè)增強(qiáng)峰的神經(jīng)元簇表現(xiàn)在第二個(gè)放電峰值的前移和第一個(gè)波峰融合。對(duì)小鼠在十字迷宮空間探索行為中的各個(gè)時(shí)期(第一四七天))進(jìn)行相對(duì)于各個(gè)迷宮位置的放電頻率的分析發(fā)現(xiàn)第一天放電并無(wú)特異性；在第四天時(shí)神經(jīng)元的放電會(huì)在從起始臂至食物臂的整條路徑上增強(qiáng)；在第七天時(shí)神經(jīng)元的放電集中在起始轉(zhuǎn)彎前以及到達(dá)食物臂的終點(diǎn)。并且神經(jīng)元