小鼠背内侧纹状体中的胆碱能依赖性多巴胺信号受前额叶皮层的调控，而与感觉皮层无关

《Nature Communications》：Cholinergic-dependent dopamine signals in mouse dorsomedial striatum are regulated by frontal but not sensory cortices

　　

摘要

日常决策依赖于感觉刺激、行为与结果之间的关联。纹状体通过多巴胺依赖性可塑性来维持这些感觉运动关联。最近的研究详细描述了一个局部的纹状体微电路，其中胆碱能中间神经元（CINs）通过激活多巴胺轴突上的尼古丁受体来调节多巴胺的释放。我们发现，视觉刺激部分是通过这种胆碱能机制在背内侧纹状体中引发多巴胺释放的。通过解剖和功能方法识别相关通路，我们发现视觉皮层和听觉皮层与胆碱能中间神经元没有连接，因此无法驱动多巴胺的释放。而前额叶区域在接收到视觉刺激后能够强烈激活胆碱能中间神经元，从而在体外和体内都引发显著的多巴胺释放。这些发现揭示了感觉皮层与前额叶皮层-纹状体通路之间的根本区别，表明只有前额叶皮层能够引发依赖于胆碱能系统的多巴胺信号。这项工作为理解皮层回路如何调节纹状体中的多巴胺以支持强化学习提供了理论框架。