Current Biology挑战传统观点:习惯养成的奥秘

【字体: 时间:2022年02月09日 来源:Current Biology

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  荷兰神经科学研究所的科学家们挑战了被广泛接受的多巴胺信号理论模型,他们发现,在习惯形成过程中,纹状体多巴胺信号既不会停止也不会在不同区域间转移。

  

毫无疑问,大脑中的多巴胺传递在习惯形成中起着作用。然而,仍存在两个核心问题:大脑中哪些不同的多巴胺投射通路是关键的,以及特定通路的多巴胺信号如何在习惯发展过程中发生变化。来自荷兰神经科学研究所(NIN)的研究人员现在展示了挑战行为神经科学领域现状的发现。

“人们普遍认为,一旦一种习惯完全养成,多巴胺信号就会停止,”荷兰神经科学研究所和阿姆斯特丹UMC的研究员Ingo Willuhn说。其他理论模型假设,在习惯发展的过程中,多巴胺信号在纹状体的不同区域之间转移——纹状体是大脑中对运动功能和奖励学习至关重要的区域。例如,当学习新行为时,纹状体边缘和联想区域的多巴胺释放很重要,而感觉运动纹状体的多巴胺随着行为练习的增加而“在线”,被认为是习惯信息的关键。“通过这项研究,我们改变了被广泛接受的多巴胺信号的理论模型,发现在习惯形成过程中,纹状体多巴胺信号既不停止也不在不同区域间转移,”willhn说。研究结果发表在《当代生物学》杂志上。

在习惯性行为发展过程中追踪纹状体多巴胺

在这项研究中,Willuhn和他的同事追踪了在习惯性行为发展过程中的纹状体多巴胺信号。在联想纹状体——一个之前与非习惯性行为相关的大脑区域——多巴胺释放在习惯性大鼠的动作开始时增加,在动作结束时减少,而非习惯性大鼠表现出相反的模式。光遗传刺激多巴胺释放在这个区域足以加速习惯信息。由于缺乏合适的神经测量工具来记录所有相关通路的大脑活动,以及缺乏足够敏感的行为测试范式,这些问题的答案都受到了阻碍。然而,通过一种优化的伏安法技术,Willuhn实验室的成员在一项新的定制任务中进行了十周的行为训练,同时测量了纹状体边缘、联想和感觉运动区域每秒释放的多巴胺。

几十年来,人们对大脑机制驱动习惯性行为的发展一直很感兴趣。这是因为这种类型的动作自动化是行为的基本组成部分,同时,在许多精神疾病中被认为是失调的。Willuhn:“这项研究在我们对纹状体中多巴胺信号的行为功能的理解上迈出了一步。”

文章标题

Striatal dopamine signals are region-specific and temporally stable across action-sequence habit formation

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