两分钟神经科学:咖啡因
/咖啡因是世界上使用最广泛的精神改变物质。虽然目前还不完全清楚咖啡因是如何产生众所周知的刺激作用的,但人们认为,这些作用大部分都可以追溯到它作为a的作用ntagonist在神经递质腺苷的受体。在这个视频中,我讨论了敌对行动如何导致唤醒和醒来。
咖啡因是世界上使用最广泛的精神改变物质。虽然目前还不完全清楚咖啡因是如何产生众所周知的刺激作用的,但人们认为,这些作用大部分都可以追溯到它作为a的作用ntagonist在神经递质腺苷的受体。在这个视频中,我讨论了敌对行动如何导致唤醒和醒来。
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。”
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涉及创造“快乐,兴奋或”yumminess“的经历。”
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“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不乐趣分子。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。
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.
尽管应该说,有大量证据表明多巴胺的释放是相关很高兴,还有很大的证据表明多巴胺不负责任导致快乐。
这些证据大多来自动物研究。例如,当研究人员受损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因响应这些奖励而停止射击.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。
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(大脑中包含伏隔核的区域)随着渴望的乐趣而不是乐趣,更好地相关经历了药物。在另一个研究中,给予多巴胺拮抗剂(块多巴胺活动)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。
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,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。
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号.
根据奖励预测误差假设,当奖励结果比预期的奖励变得更有价值时,多巴胺神经元非常有效,并且当发现奖励时比预期的价值更低。这种多巴胺信令是一种帮助我们将来学习奖励期望的机制;换句话说,它有助于“训练”大脑对潜在奖励可能有什么价值。此信息可用于指导行为,因为它可以帮助我们确定哪种奖励是最理想的 - 因此我们应该追求。
此外,奖励预测误差假设为我们提供了解释成瘾的方式。根据该假设,当上瘾药物(或其他经验或物质)产生高水平的多巴胺释放时,可以发生成瘾,导致奖励被估计。这导致个人对将从药物奖励获得的乐趣产生非常高的期望,这导致强制性的药物寻求。从本质上,发生成瘾是因为高水平的多巴胺释放导致成瘾者始终预测药物将使它们感觉更好。这对应于吸毒成瘾的轶事账户,其中许多成瘾者描述了他们的药物使用经验,作为一系列失败的尝试重新创建他们所感受到的乐趣。
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,想想你在一家美味的餐厅吃的时候,但在主要课程结束时,你毫不舒服。或许服务员留下了你的盘子坐在你面前有一段时间(也许是你党的其余部分完成)。在那段时间里,你可能继续偶尔需要更多的食物,即使你的享受能力是由于你的丰富而完全减少。这可以被认为是“喜欢”和“想要”之间的区别的一个例子。你还在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食物由于您当前的丰满状态。
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。
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。
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。
参考文献(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。
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