研究人员将精神病与小鼠大脑中化学奖励的遗漏联系起来
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最近一项针对老鼠的研究让日本的一组研究人员认为,精神病可能是由大脑深处的特殊神经细胞问题以及某种学习行为引起的。研究人员希望这可以深入了解精神病或精神分裂症患者出现妄想的情况,从而找到帮助他们的方法。
精神病是一种具有悠久历史的使人衰弱的心理疾病。早在公元前 4 世纪,希波克拉底 (Hippocrates) 的医学著作中就有描述,幻觉、妄想和思维紊乱的精神病状态代表了对受折磨的人类心灵的生存威胁。现在,来自国际神经智能研究中心 (IRCN) 和东京大学医学研究生院以及京都大学信息学研究生院的一组研究人员提出,精神病涉及大脑深部区域的神经信号缺陷在称为辨别学习的行为中称为腹侧纹状体。
在讲师 Sho Yagishita 和 Haruo Kasai 教授的带领下,研究人员研究了老鼠预测其环境中未来奖励的方式,这种行为被称为奖励学习,我们人类和其他哺乳动物也有这种行为。奖励学习涉及将化学信使多巴胺释放到大脑中称为多巴胺 D1 受体 (D1R) 的受体蛋白,以发出对奖励的预期信号。具体来说,该团队寻找仅在预期奖励未能实现时才会出现的第二个多巴胺信号——奖励遗漏。
研究人员怀疑这种奖励遗漏信号存在于大脑腹侧纹状体区域的神经元中,该神经元包含 D1R 的对应物,即多巴胺 D2 受体 (D2R)。巧合的是,D2R 是迄今为止使用的几乎所有抗精神病药物的主要大脑受体。该团队表明,奖励遗漏会触发这些神经元中的信号,称为多巴胺下降,多巴胺水平下降,持续时间不到一秒。
这些下降似乎有助于辨别学习的过程,其中包括包括人类在内的所有动物如何判断先前学习的奖励和惩罚。为了探索下降和辨别学习之间的联系,研究人员首次使用复杂的光遗传学技术人为地增加或减少下降,并测量它们对小鼠如何估计奖励的影响。光遗传学是一种通过精细控制的激光激活人造光敏蛋白以打开或关闭神经元活动的方法。