来源:神经现实
饿了吃饭 , 渴了喝水是最简单不过的日常选择 , 我们每时每刻都在根据自身需求和周围环境调整自己的决定 。 所以何为奖赏?简单而言就是投你所好 。 基于自身的内在状态和对稳态的需求 , 奖赏会引起你的愉悦感 。 我们经常会用奖惩实验对小鼠进行训练 , 将测试所得结果作为他们的记忆指标 , 但时至今日 , 我们也并不清楚 , 我们的生理状态到底是如何帮助我们做决定 , 他们之间的神经环路基础又是什么?
近日 , 来自约翰·霍普金斯大学的科学家们证明了腹侧苍白球(ventral pallidum , VP)神经元会引导基于生理状态改变而变化的奖赏性选择 。 首先 , 为对小鼠不断变化的喜好建模 , 研究者们设计给口渴的老鼠两个选择:55μl糖水或者110μl纯水 。 他们设计了两种训练模式 , 第一种称为“特殊信号训练” , 是给小鼠不同的声音提示并强迫他们进行相应的选择 , 例如听到鸟叫 , 小鼠做出反应踩下踏板 , 只有踩下55μl糖水的那个会在2s之后给出奖励 , 如果踩了110μl纯水的踏板则不给任何回报 , 反之亦然 , 并在每次训练结束后 , 都会给小鼠自由选择的时间 , 衡量在整个训练过程中小鼠对糖水或水的偏好 。 第二种训练则是“结果不确定训练” , 小鼠在听到同种声音提示后被要求直接去奖励口 , 但是奖励的东西则是随机的 , 50%可能是纯水 , 50%可能是糖水 。 他们发现不论是哪种训练方式 , 随着训练过程的推移 , 一开始对纯水偏爱的口渴的老鼠慢慢转移到更喜欢糖水 。 他们认为在这期间 , 小鼠从渴到满足的状态变化是促使他们偏好发生改变的原因 。
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- Ottenheimer et al 。,Sci 。Adv-
接下来 , 他们想知道有哪些脑区神经元参与其中 。 他们记录了小鼠在任务中VP的单个神经元活性 , 发现在特殊信号训练中 , 提示音会引起35%的神经元激活 , 在奖励阶段则有22%的神经元活动;相反 , 在结果不确定训练中 , 只有4%神经元对提示音产生应答 , 而奖励则带来71%的神经元活动 。 同时 , 他们注意到这些神经元一开始对纯水的提示音反应非常强烈 , 但随着生理状态的改变 , 神经元活性 , 慢慢减弱甚至抑制 , 对糖水的反应则是一直非常稳定 。 所以 , 某种提示所激发的神经元活性不仅取决于生理状态 , 也与这个提示带来的奖励有关 , 而这些神经元的变化能够精准地预测反映小鼠喜好行为的变化 。
【新浪科技综合|VP 神经元告诉你:爱,真的会消失】最后 , 研究者们进一步确认了VP神经元的重要性 , 他们对处于奖励阶段的小鼠脑内的VP的神经元进行光遗传刺激 , 发现这样可以人为的逆转小鼠此时的偏好选择 。 通过这个研究 , 科学家们证明了基于生理状态改变而做出不同偏好选择的时候 , VP神经元可是你的指明灯 。 VP告诉大家:生理需求得到满足的同时 , 爱 , 也在慢慢消失 。
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