在奖励中排序多巴胺的角色

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,根据1997年的时间杂志,提出了关于成瘾的原因的问题的答案,“比任何人都更胆敢想象”。本文继续要求多巴胺“不仅仅是一种传输乐趣信号的化学物质,而且实际上是成瘾的硕士学位。”

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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年的文章中说多巴胺涉及创造“快乐,兴奋或”yumminess“的经历。”

当然,这一切都是多巴胺在奖励中的发挥过度简化。有一段时间(更多的研究)允许每个人认识到多巴胺对加工奖励经验的贡献比多巴胺=愉悦的简单等式更复杂。这种实现现在变得普遍存在,Googling“多巴胺和成瘾”将在第一页上返回几乎在第一页的文章中强调多巴胺功能的细微差异,因为那些坚持简单的多巴胺=乐趣配方。明智最终改变了他的想法,在20世纪90年代后期断言他不再相信“令人愉快的乐观量与大脑中漂浮的多巴胺量成正比。”

今天,即使是那些对神经科学的假设稍微熟悉的人也可能会告诉你多巴胺是不是乐趣分子。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

关于多巴胺在奖励中作用的早期假设是根据证据制定的大脑中多巴胺神经元的聚集往往会被激活对成瘾药物(以及其他通常被认为是有益的物质,如甜食)的反应。特别是在这样一个神经元集合的活动中,一条从中脑多巴胺丰富的区域延伸出来的通路被称为腹侧面积(VTA)到核中前脑叫做核心归核,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。

从VTA到核尿道的这种途径被称为培洛尼比多巴胺途径。它已经被认为是现在所谓的主要成分奖励系统,这由一组通过奖励或增强刺激的刺激性激活的结构组成,如令人上瘾的药物。奖励系统还包括许多其他结构---以及其他多巴胺途径,如Mesocortical多巴胺途径从核心延伸到目的地大脑皮层

反对多巴胺作为“愉悦神经递质”的案例

尽管应该说,有大量证据表明多巴胺的释放是相关的很高兴,还有很大的证据表明多巴胺不负责任造成快乐。

大部分证据来自动物研究。例如,当研究人员破坏多巴胺神经元时在大脑中的大脑中,在核心尿嘧啶中的多巴胺耗尽达到99%,大鼠仍然表现出对甜味的愉快反应,表明一些快乐的组分完好无损。在猴子被接受训练以获得果汁奖励,一旦他们学到了必要的任务并且可以预测他们会在收到奖励时完全预测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,建议多巴胺可能涉及关于奖励可预测性的信号,但并非与他们联系的乐趣。

也有来自人类的证据表明多巴胺不是产生快乐的物质。例如,在一项研究中,研究人员发现腹侧纹状体(含有核常规的大脑的区域)随着渴望的乐趣而不是乐趣,更好地相关服用药物的经验。在另一项研究中,服用多巴胺拮抗剂(块多巴胺活动)没有阻止参与者体验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验期间激活——这只会让多巴胺是“愉悦神经递质”的想法变得更加复杂。

这些只是困难的例子,使多巴胺是我们大脑中主要的乐趣物质的想法相矛盾。整个证据表明,与视角的赔率有多大,今天在神经科学中广泛被接受,即多巴胺在奖励中的作用比“快乐神经递质”绰号更复杂。

其他假设:奖励学习,奖励预测和激励推动力

奖励学习

当大多数研究人员清楚地认识到多巴胺并不负责创造快感时,他们提出了多巴胺的新角色。例如,许多科学家假设神经递质与学习奖赏的某些方面有关。沿着这些思路,已经有人提出,多巴胺参与了将愉悦体验与之前没有价值的刺激联系起来的过程----,就像将醉酒的愉悦与第一次饮酒后的酒精联系起来一样。

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,也有人提出,多巴胺不仅能让人学习到一些刺激与快乐之间的新联系,还能让人养成新的习惯,在未来再次获得奖励刺激。在上瘾药物的情况下,这些习惯可能变得特别持久,产生强迫行为模式,在奖励的价值减少后很长时间内持续存在。

奖励预测

也许最流行的假说,认为多巴胺奖励学习的作用是多巴胺的建议参与识别潜在的奖励刺激,预测这些奖励可能是多么有价值,然后反应强烈时是更比最初预期的回报。这种类型的信号通常被称为奖励预测错误信令

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

另一个相关的,但略有不同的角度尖叫声称将征收奖励的行为分开(至少)两个响应,这是一个明显不同但彼此困惑的行为是非常重要的:“想要”和“喜欢”。“喜欢”是指对奖励的愉悦响应,而“想要”是指仅对获得奖励的动机。

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。你还通缉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)。

According to the incentive salience perspective, when we experience something rewarding, our brains (with the help of dopamine) assign incentive salience not only to whatever directly caused the rewarding experience (e.g. a drug), but also to any other stimuli associated with the reward. In the process, our brains become hypersensitive to the rewarding stimulus and anything we have come to associate with it. This hypersensitivity and increased propensity to generate strong feelings of desire can form the basis of an addiction.

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。

These associations between "wanting" and smoking-related stimuli can lead to cravings every time a smoker is exposed to a smoking-related stimulus (e.g. the smell of smoke, seeing someone else smoking, etc.)---which can lead to the type of repetitive smoking that has the propensity to precipitate or intensify addiction to nicotine. According to the incentive salience hypothesis, this increased sensitivity to reward-related stimuli can persist for years, which could help to explain why those who develop an addiction often feel as if they are always susceptible to it---even after years of sobriety.

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。

然后,共识的是,多巴胺不是我们大脑中的物质导致愉悦。相反,它被认为参与奖励的其他一些方面,但其确切的作用仍在争论。无论如何,多巴胺似乎与奖励比大多数其他神经递质更密切相关,并且在加工有益的经验和病态状态下,既有成瘾一样,这可能会发挥最重要的作用,这与错误的奖励估值有关。

参考文献(除了上面的链接文本):

关于多巴胺在奖赏中的作用的争论:激励突出的案例。精神药理学(Berl)。2007年4月,191(3):391 - 431。2006年10月27日。

进一步阅读:

了解你的大脑:奖励制度

知道你的大脑:核心腺