神秘的舞蹈狂热和大规模的心理疾病

神秘的舞蹈狂热和大规模的心理疾病

Try to imagine yourself walking along the streets of a city (maybe the one you live in, or one you’ve visited, or one you simply make up in your head—as long as you can picture it clearly it doesn’t matter much). Think of the shops and businesses you might pass as you stroll down the sidewalk, the smells of food emanating from nearby restaurants, and the noises you’d hear—intermittent car horns, snippets of conversation, the discordant sounds of construction equipment. Now, imagine you approach a street corner, and as you do you begin to hear some rhythmic music playing from just out of view…

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光图:来自死者眼睛的图像

光图:来自死者眼睛的图像

在一个阴天的早晨秋天在1880年,威利库恩,生理的海德堡大学的著名教授,焦急地等待着31岁的赖夫艾哈德死去。赖夫被判犯有莱茵河溺死了自己的孩子应受谴责的行为,并谴责铡死。库恩的热心为赖夫的死亡,但是,没有任何关系,他希望看到正义服务。取而代之的是,他的不耐烦主要是自私的,他已经答应了死者的眼睛,他计划用它们来平息一点已被针刺他多年的科学好奇心。

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大脑中有多少胶质细胞?

科学思维的基本原则之一是怀疑态度。一个好的科学家拒绝盲目接受任何事情,而是仔细审查每个声称的事实陈述,以确保证据支持它。

What are glial cells? Watch this 2-minute video to find out.

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什么是胶质细胞?观看这段2分钟的视频找出答案。

因为这种心态在科学学科中是如此普遍,所以很难理解未经证实的主张如何能被当作科学事实接受。但这种情况偶尔会发生。一些未经证实的断言甚至进入了被吹嘘的领域常识- - - - - -这个名称的意思是某件事已经被确认为真的,你甚至不需要任何来源来支持它。在过去的几十年里,这种情况一直存在神经胶质细胞神经元在大脑中。

至少一个半世纪以来,神经科学家们一直对准确估计大脑中神经元和神经胶质的数量感兴趣。尽管无论你如何切割,计算出这些数字都是一项了不起的壮举,但由于胶质细胞的体积很小,很难将它们与其他小细胞区分开来,因此确定胶质细胞的数量一直是特别具有挑战性的。尽管如此,细胞计数方法在过去几十年里有了巨大的进步,我们有理由相信,我们终于对神经元和胶质细胞都有了一些有效的估计。

脑细胞计数方法

尽管存在显微镜分辨率差、细胞染色方法不成熟等技术限制,早期的神经科学家有时仍能得出大脑中可靠的神经元数量。例如,海伦·布拉德福德·汤普森,发布了估计数在1899年神经元的数量大脑皮层(约90亿美元),与目前估计的100 - 200亿美元非常吻合。

早期的神经科学家,比如海伦·布拉德福德·汤普森,通过计算神经元的数量,得出了神经元的数量。事实上,这种方法今天仍然在使用,只是以一种更精细的方式。但总体思路是一样的:计算不同脑组织样本中的细胞数量,然后将得到的数量外推到更大的大脑区域或整个大脑。

最近开发的单元计数方法使用一些额外的步骤来使过程更容易,更精确。它涉及服用脑组织样本并均质化It破坏细胞膜,使细胞核完好无损,并产生液化脑的汤混合物。可以用荧光染料染色核,可以使用抗体来区分神经和非神经元细胞,然后可以计数核。

这个过程叫做各向同性分馏。各向同性为均匀性,指脑组织均质后形成的混合物。和分馏表明细胞被计数在整个组织的一小部分,然后结果被用来推断大脑区域的其他部分的数字。

Gial细胞估计

各向同性分馏是相对较新的方法。它被开发之前,在大脑中找到准确的手机号码是更艰苦容易出错。而且,正如上面提到的,神经胶质细胞特别是有问题的。

在20世纪80年代以前,研究人员对大脑中胶质细胞的数量表示不确定,这体现了计算胶质细胞的困难。尽管人们普遍认为微小的胶质细胞数量超过了神经元,但并没有很多确凿的证据来证明这一点。因此,科学家在陈述胶质细胞数量时使用“也许”这样的限定词并不罕见。当时普遍的估计是,胶质细胞的数量“可能”是神经元的十倍。

但也有一些人发表了更明确的声明。例如,霍尔格·海登,一位著名的生物化学家和神经学家,在20世纪60年代更明确地指出,胶质细胞的数量是神经元的十倍。很有可能海登的宣言是基于特定的区域脑干他正在研究其中的神经胶质细胞确实想个办法神经元显著。但外推到整个大脑仍是投机性的,即使它决定性地说。

如可以在科学写作发生,研究人员发现海登的声明和其他类似的,写杂志文章或教科书时引用它们。随着时间的推移,发生这种情况足以使语句,本来就不应该明确,成为众矢之的。

到了20世纪80年代,即使是最著名的神经科学来源也断言,在大脑中,胶质细胞的数量至少是神经元的10倍。例如,在1985年版的著名神经科学教科书《神经科学原理》(有时被称为“神经科学圣经”)中,胶质细胞的数量是神经元的10到50倍。因为这篇文章还估计了大脑中神经元的数量大约是1万亿(现在认为这是一个巨大的高估),胶质细胞的数量暗示在10到50万亿之间。

但是,这些数字都是推测性的,它们与研究人员实际计数细胞获得的数据并不匹配。例如,一份关于大脑中神经元和胶质细胞数量的令人尊敬的评估报告发表了在1986年,它表明大约有700 - 800亿个神经元和400 - 500亿个胶质细胞。在一份初步研究报告中,胶质细胞的数量是最多的1968年是1300亿吗

然而,这些看似更准确的估计在很大程度上被忽视了。直到21世纪后期,当研究人员开始发表使用各向同性分馏的数据时,该领域才注意到这些差异。

揭穿神话

这是这方面的开创性论文是由巴西神经科学家苏珊娜·赫库兰诺-乌泽尔和她的同事发表的在2009年。他们使用各向同性分馏方法来计数大脑中的神经元和神经胶质细胞,最终估计有860亿神经元细胞和850亿非神经元细胞(包括神经胶质细胞和其他细胞,如内皮细胞)。这表明确实有更少的胶质细胞比神经元,这与前面获得的一些数据同意。

有一点抵抗在第一接受这些数字,如一些人认为各向同性分馏尚未通过与通过更公知的细胞计数的方法获得的那些进行比较其结果验证。这些验证研究来了一次,然而,随后的研究支持Herculano-Houzel的组数。今天,大多数研究人员已经接受了各向同性分馏所得到的数据和证据的优势支持的想法,胶质细胞的神经元的比例约为1:1。

当然,这并没有降低神经胶质的重要性。从历史上看,它们在大脑中扮演的重要角色并没有得到应有的认可。然而,随着我们对神经胶质功能的更多了解,这种情况最近几年似乎有所改变。当我们对神经胶质的作用有了更准确的认识后,我们似乎也不再对它们的数量进行不准确的估计了。

也许最重要的是,神经胶质细胞计数的历史告诉我们,我们应该怀疑任何没有直接得到原始研究支持的说法。仅仅因为一个权威的来源说了一些明确的东西,它不一定意味着它是真的,甚至研究支持它。重要的是,特别是在这个信息可用性极强的时代,我们对我们所消费的信息高度挑剔。

参考文献(除了上面的链接文本):

人类大脑中神经元和胶质细胞的真实数量的研究:150年细胞计数的回顾。J Comp Neurol. 2016 12月15日;524(18):3865-3895。doi: 10.1002 / cne.24040。2016年6月16日。

分析多巴胺在奖励机制中的作用

自20世纪70年代以来,神经科学家一直相信多巴胺在大脑处理奖励体验的过程中起着重要作用。许多研究人员曾经相当确定,他们确切地知道这个角色是什么。正如人们所认为的那样,多巴胺是一种“愉悦神经递质”——这种物质负责在大脑中产生愉悦感,不管这种愉悦感是来自享受一顿美餐、做爱还是吸食可卡因。这种理解,《时代》杂志1997年的一篇文章如是说他回答了有关上瘾原因的问题,“比任何人都敢想象的要简单。”这篇文章还声称多巴胺“不仅仅是一种传递快乐信号的化学物质,事实上,它可能是成瘾的主要分子。”

2-minute neuroscience video on dopamine

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由于他们从科学家的提示,他们从某种程度上掌握了“快乐神经递质”的角度来说,流行的新闻没有完全不合理。例如,众所周知的多巴胺研究员罗伊明智在1980年的一篇文章中说多巴胺参与创造“愉悦、欣快或美味”的体验。

当然,这一切都过于简单化了多巴胺在奖励中的作用。一些时间(和更多的研究)让每个人认识到,多巴胺对处理奖励体验的贡献远比多巴胺=快乐的简单等式复杂。这种认识现在变得越来越普遍,在谷歌上搜索“多巴胺和上瘾”,你会在首页看到许多强调多巴胺功能细微差别的文章,以及那些坚持简单的多巴胺=快乐公式的文章。Wise最终也改变了主意,上世纪90年代末的主张他不再相信“快感的多少与大脑中漂浮的多巴胺的多少成正比”。

今天,即使是那些只熟悉神经科学的当前假设的人也可能能够告诉你多巴胺是乐趣分子。尽管如此,他们可能很难回答这个问题,“那是什么,是它在奖励中的作用?”这部分是因为没有人知道对该问题的答案。然而,有一些受欢迎的竞争假设,以试图阐明多巴胺的奖励相关职能。

大脑中的多巴胺通路。蓝线从腹侧被盖区延伸到伏隔核(红点),以说明中边缘多巴胺通路。另一条蓝色的线从腹侧被盖区延伸到大脑皮层,构成了中皮层多巴胺通路。紫色线代表黑质纹状体多巴胺通路,从黑质延伸到纹状体。

首先,基础知识

早期关于多巴胺在奖赏中作用的假设是基于以下证据而形成的大脑中多巴胺神经元的聚集往往会被激活响应于成瘾药物的施用(和通常被认为是其他物质被奖励,如甜的食物)。在特定的神经元的一个这样的征集活动,从丰富的多巴胺区域延伸中脑通路称为腹侧被盖区(VTA)到核中前脑叫做伏隔核,一直与奖励活动联系在一起。当某人经历一些有益的事情(比如吸食可卡因)时,VTA中的多巴胺神经元被激活,并将多巴胺发送到伏隔核,导致伏隔核中的多巴胺水平上升。

这条从腹侧静脉窦到伏隔核的通路被称为中脑边缘多巴胺通路.它已经被认为是我们现在所知的奖励系统它由一组结构组成,通过奖励或强化刺激(如成瘾药物)而激活。奖励系统还包括许多其他结构——以及其他多巴胺通路,如mesocortical多巴胺通路,它从伏隔核延伸到目的地大脑皮层

对多巴胺的病例是“愉悦神经递质”

尽管应该说,有大量证据表明多巴胺的释放是相关令人高兴的是,也有大量证据表明多巴胺不是罪魁祸首导致快乐。

这些证据大多来自动物研究。例如,当研究人员破坏多巴胺神经元时在老鼠大脑中,当伏隔核中的多巴胺消耗了99%时,老鼠仍然表现出对甜味的愉悦反应,这表明某些愉悦成分没有受到影响。在被训练获得果汁奖励的猴子中,一旦它们学会了必要的任务,并能准确预测何时会得到奖励,它们的多巴胺神经元停止了对这种奖励的反应.然而,他们似乎仍然享受奖励,这表明多巴胺可能涉及关于奖励的可预测性的信号,而不是与它们相关的快乐。

人类还有证据表明多巴胺不是产生乐趣的物质。例如,在一项研究中,研究人员发现了多巴胺水平腹侧纹状体(大脑中包含伏隔核的区域)对安非他命的渴望比快感更强服用药物的经验。在另一项研究中,服用多巴胺拮抗剂(阻止多巴胺的活动)没有阻止参与者体验到欣快感在安非胺给药后。

此外,研究发现了培索莫氏症多巴胺神经元也可以在厌恶的经历中被激活——这只会让多巴胺是“愉悦神经递质”的想法变得更加复杂。

这些只是少数几个与多巴胺是我们大脑中主要的快乐物质这一观点相悖的例子。与这一观点相矛盾的证据要多得多,如今的神经科学普遍认为,多巴胺在奖赏机制中的作用比“愉悦神经递质”这个绰号所暗示的要复杂得多。

其他假设:奖励学习,奖励预测和激励推动力

奖励学习

对于大多数研究人员来说,多巴胺对于创造乐趣的感觉不负责任时,为多巴胺提出了新的角色。例如,许多科学家假定神经递质参与了学习奖励的某些方面。沿着这些线,已经提出了多巴胺参与将令人愉快的经验联系起来对以前没有价值的刺激----就像第一次喝酒后醉酒后醉酒就一样。

当有人经历一种愉快的东西时,他们的大脑在这种经历之间创造了强大的联系,而且被认为是造成的。因此,第一次喝酒的人的大脑(并享受它)将在酒精和快乐之间建立强有力的联系(以前的酒精不会对他们有任何价值,因为他们从未经历过它的影响)。多巴胺可能负责制造这种连接。

同样,其他人提出,多巴胺不仅允许一些刺激和快乐之间新的关联的学习,但是它也参与了收购,致力于在未来再次获得该奖励的刺激新的习惯。在成瘾药物的情况下,这些习惯可以变得特别执着,生成坚持多久奖励的价值已经减少之后的强迫行为模式。

奖励预测

也许最流行的假说的posits为奖励学习多巴胺作用是多巴胺参与确定潜在奖励的刺激,预计这些奖励是多么宝贵可能是建议,然后强烈回应,每当事情原来是不是更有价值原本预计。此类型的信令通常被称为奖励预测错误信号

根据奖励预测错误假说,当奖励比预期更有价值时,多巴胺神经元会高度活跃,而当奖励比预期更低时,多巴胺神经元的活动就会受到抑制。这种多巴胺信号是一种机制,帮助我们了解未来应该从奖励中期待什么;换句话说,它有助于“训练”大脑,使其了解潜在奖励可能具有的价值。这些信息可以用来指导行为,因为它可以帮助我们确定哪些奖励是最令人渴望的,从而确定我们应该追求哪些奖励。

此外,奖励预测错误假说为我们提供了一种解释成瘾的方法。根据这一假设,当上瘾的药物(或其他体验或物质)产生高水平的多巴胺释放,导致奖励被高估时,成瘾就会发生。这导致个体对从药物奖励中获得的快乐产生了极高的期望,这导致了强迫性的药物寻求。从本质上说,成瘾是因为高水平的多巴胺释放导致成瘾者不断地预测药物会让他们感觉比实际情况更好。这与关于吸毒上瘾的传闻相吻合,许多吸毒者将他们的吸毒经历描述为一系列试图重新创造他们从第一次高潮中感受到的愉悦的失败尝试。

动机显著

另一个相关但略有不同的观点认为,将围绕奖励的行为划分为(至少)两种截然不同但经常相互混淆的反应非常重要:“想要”和“喜欢”。“喜欢”指的是对奖励的愉悦反应,而“想要”仅指获得奖励的动机。

例如,想象一下,有一次你在一家美味的餐厅吃饭,但主菜快吃完时,你吃得很不舒服。然而,也许服务员把你的盘子放在你面前一段时间(也许在你的同伴吃完的时候)。在这段时间里,你可能会继续偶尔吃更多的食物,尽管你的饱腹感完全削弱了你享受食物的能力。这可以被认为是“喜欢”和“想要”之间区别的一个例子。你还想要因为你的大脑认为这是一种奖励,所以你就不由自主地咬了几口,但你不再这么认为了喜欢因为你目前的饱足状态而吃的食物。

激励效力假设的支持者表明,多巴胺在产生“想要”---基于以前的经验与他们被认为是有价值的奖励的经验,以获得奖励的动力响应发挥着关键作用。激励胜率涉及与某些励志目标相关的“想要”(比如获得药物)。

根据奖励显著性观点,当我们体验到奖励时,我们的大脑(在多巴胺的帮助下)不仅会将奖励显著性分配给任何直接导致奖励体验的东西(如药物),还会分配给任何与奖励相关的刺激。在这个过程中,我们的大脑对奖励刺激和任何与之相关的东西变得异常敏感。这种超敏反应和产生强烈欲望的倾向可能形成成瘾的基础。

例如,一个从未吸过烟的人可能会觉得香烟的气味令人不愉快——或者充其量既不愉快也不讨厌。另一方面,在吸烟者的大脑中,烟味和奖励之间已经建立了一种联系——奖励显著性被归因于烟,因为大脑认为它是吸烟奖励体验的重要组成部分。因此,当闻到香烟烟雾时,大脑很可能会刺激产生“想要”香烟(也称为渴望)的机制。

这些“希望”之间的联系和与吸烟有关的刺激会导致欲望每次吸烟暴露于吸烟有关刺激(如烟雾的气味,看到别人抽烟,等等),从而导致重复吸烟的类型有沉淀或倾向加强对尼古丁上瘾。根据奖励显著性假说,这种对奖励相关刺激的敏感性可以持续多年,这可能有助于解释为什么那些上瘾的人经常觉得他们总是容易受到它的影响——即使在多年的清醒之后。

广泛的观点

这些观点不是互斥的,并且在它们之间显然重叠。例如,奖励预测和激励突出的归属既可能是学习奖励的重要方面。因此,每个假设的一些元素都不是不可能的,准确地解释多巴胺在奖励中的作用。

也很重要,也很重要,说没有矛盾的是,多巴胺可以参与奖励处理的所有组分(以及加工厌恶体验)。与其他神经递质一样,多巴胺可能根据其作用的受体的亚型发挥不同的作用,其中大脑的一部分发生在其中,甚至是它被释放的时间路线。我们必须舒适地放弃我们尝试通过短暂的行动列表定义神经递质,因为神经递质功能的这种简单的看法似乎并不基于现实。

因此,共识是多巴胺不是我们大脑中产生快乐的物质。相反,它被认为与奖赏的其他方面有关,但它的确切作用仍在争论中。无论如何,多巴胺似乎比其他大多数神经递质与奖励的联系更紧密,它可能在处理奖励体验和病理状态(如成瘾)中发挥最重要的作用,而病理状态与错误的奖励评估有关。

参考(除了上面的链接文本):

Berridge Kc。对多巴胺的争论奖励的争论:激励突出的案例。精神掌上(BERL)。2007年4月; 191(3):391-431。EPUB 2006年10月27日。

进一步阅读:

了解你的大脑:奖励制度

了解你的大脑:伏隔核