Роль дофамина в мозге была пересмотрена
Ученые из Университета Вандербильта предложили новую модель выброса дофамина в мозг.
Американские ученые обнаружили, что уровень дофамина, известного как «гормон удовольствия», также повышается из-за раздражителей, связанных со стрессом. Согласно новой модели, предложенной исследователями, выброс нейромедиатора является ответом на новизну и значимость стимула. Новое определение роли дофамина - это статья, опубликованная в журнале Current Biology.
Согласно теории ошибки предсказания вознаграждения, дофамин вызывает сильное чувство ожидания результата. Предполагается, что уровни нейротрансмиттера могут отслеживать каждую ошибку, которую совершает человек, пытаясь получить вознаграждение.
В опытах на мышах грызунам предлагали «палку» (электрошок) и «морковь» (сахарозу). Отслеживая уровни дофамина в прилежащем ядре с помощью генетически закодированного датчика, исследователи из Университета Вандербильта показали, что выбросы нейромедиаторов нельзя объяснить исключительно участием в системе вознаграждения. Ученые, использующие технологии машинного обучения, построили модель процессов, связанных с высвобождением дофамина, и протестировали ее с помощью оптогенетических экспериментов. По ее словам, паттерны высвобождения нейромедиаторов соответствуют сигналам о новизне и значении стимула.
Ученые подчеркивают, что их открытие заставит переосмыслить принцип действия лекарств, которые обычно повышают уровень дофамина в головном мозге. Поэтому вполне вероятно, что модели зависимости, основанные на понятии «дофаминовой» системы вознаграждения, придется пересмотреть.
Новая модель поведенческого контроля: модель Кутлу-Калипари-Шмаджука (KCS) Эти данные показывают, что теории, используемые для объяснения кодирования дофаминергической информации, не подходят в качестве моделей прогнозирования дофаминергических реакций, когда они выходят за рамки узких параметров, для объяснения которых они изначально были разработаны. . Даже более поздние описания Павловской обусловленности32,53 не оправдывают ожиданий, поскольку они не могут объяснить такие концепции, как латентное торможение и сенсорное прекондиционирование, которые, как было показано, напрямую изменяются под воздействием дофаминовых манипуляций.54,55 Чтобы решить эту проблему, мы разработали новую поведенческую модель, Модель KCS - основанная на более ранней нейросетевой модели павловской обусловленности (модель SLGK [56]) - которая позволяет объективно отображать дофамин на его теоретические компоненты (т.е. ошибку предсказания, формирование ассоциации, внимание и временную динамику). Эта модель не только способна описать наши собственные открытия, но также объясняет, почему дофамин может быть ошибочно принят за сигнал RPE, когда результаты конкретных экспериментальных условий рассматриваются изолированно. Важно отметить, что мы напрямую реплицируем и объясняем данные, которые легли в основу поддержки RPE; Таким образом, наши результаты не противоречат предыдущим данным, но показывают, что эта широко принятая теория в корне неполна. Эта работа расширяет наши текущие представления и предоставляет новую формализованную теорию роли дофамина в обучении и памяти.
Фото: Робина Вермейер / Unsplash
