人的行为：是理性的神经学基础吗？

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加州大学圣地亚哥分校的研究人员和他们的同事发现，多巴胺的自发冲动发生在小鼠的大脑中，多巴胺是一种被称为大脑“感觉良好”化学物质的神经信使。图片来源：朱莉娅库尔

新研究表明，“感觉良好”的大脑信使可以被任意控制

来源  加州大学-圣地亚哥  2021 年 7 月 23 日

从听到冰激凌卡车驶近的刺激到啜饮美酒时的快感，被称为多巴胺的神经信使被普遍描述为大脑中与奖励和快感相关的“感觉良好”化学物质。

多巴胺是一种无处不在的神经递质，在脑细胞之间传递信号，在其众多功能中，涉及认知处理的多个方面。从外部线索或“确定性”信号的角度对化学信使进行了广泛的研究。相反，加州大学圣地亚哥分校的研究人员最近着手调查与多巴胺自发冲动相关的鲜为人知的方面。他们的研究结果于 7 月 23 日发表在《当代生物学》杂志上，表明老鼠可以随意操纵这些随机的多巴胺脉冲。

加州大学圣地亚哥分校的研究生康拉德·福 领导的研究发现，小鼠的新皮层充斥着不可预测的多巴胺冲动，这种冲动大约每分钟发生一次，而不是仅在呈现令人愉悦或基于奖励的期望时才会发生。

康拉德·福与加州大学圣地亚哥分校（物理系和神经生物学系）和纽约西奈山伊坎医学院的同事合作，研究了小鼠是否真的意识到这些冲动——通过分子和光学成像在实验室中记录下来技术——正在实际发生。研究人员设计了一个反馈方案，在跑步机上的老鼠如果表现出能够控制即兴的多巴胺信号，就会获得奖励。数据显示，小鼠不仅意识到这些多巴胺冲动，而且结果证实它们学会了预测并有意识地对其中的一部分采取行动。

加州大学研究生康拉德·福和他的同事发现，小鼠皮层中多巴胺的自发冲动以每秒 0.01 次的速度发生。使用基于奖励的强化学习范式，老鼠学会了有意识地调节它们的自发冲动。图片：朱莉娅库尔

研究人员在论文中指出：“至关重要的是，老鼠学会了在获得奖励之前可靠地引发（多巴胺）冲动。” “当奖励被移除时，这些影响就会逆转。我们假设自发的多巴胺冲动可能是行为规划中的一个显着认知事件。”

研究人员表示，这项研究为多巴胺和大脑动力学研究开辟了一个新维度。他们现在打算扩展这项研究，以探索不可预测的多巴胺事件是否以及如何驱动觅食，这是寻求食物、寻找伴侣和作为殖民新基地的社会行为的一个重要方面。

研究人员指出：“我们进一步推测，在没有已知的奖励预测刺激的情况下，动物对自发多巴胺冲动的感觉可能会促使它进行搜索和觅食。”

在他们控制多巴胺的努力中，研究人员澄清说，多巴胺似乎能激发而不是启动运动行为。

“这是一位才华横溢、充满好奇心的研究生在一群优秀同事的智力支持下的一个偶然发现，”该研究的资深合著者、物理系（物理科学系）教授大卫克莱因菲尔德说。神经生物学科（生物科学科）。“作为一个意料之外的结果，我们花了很多天时间来扩展最初的研究，当然还进行了对照实验来验证这些说法。这些导致了目前的结论。”

探索

未来事物的形状：使用特殊的神经元模式对不断变化的奖励进行编码

更多信息：当代生物学（2021）

由 加州大学圣地亚哥分校提供

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