人类研究首次展示了多巴胺如何教我们的大脑玩新把戏
人类研究首次展示了多巴胺如何教我们的大脑玩新把戏"此前的研究表明,多巴胺在动物如何从'奖励'(也可能是'惩罚')经验中学习方面发挥着重要作用,"WFUSM生理学、药理学和神经外科副教授KennethT.Kishida博士说。"但很少有人直接评估多巴胺在人脑中的快速作用。这是首次在人类中研究多巴胺如何编码奖惩,以及多巴胺是否反映了当今最先进的人工智能研究中所使用的'最佳'教学信号。"在这项研究中,研究人员使用了快速扫描循环伏安法,配以机器学习来实时测量多巴胺水平。由于这只能在侵入性手术中进行,因此三名计划接受这种治疗--脑深部刺激治疗本质性震颤--的患者得以参与研究。研究人员将一根碳纤维微电极插入参与者的大脑深处,以监测纹状体中的多巴胺,纹状体是大脑中参与决策、习惯养成和奖赏的区域。然后让他们玩一个简单的电脑游戏,游戏分为三个阶段,要求参与者通过经验学会做出选择,以获得最大奖励,同时减少惩罚。玩家如果做出正确的决定,就会得到真正的金钱奖励;如果做出错误的决定,就会失去金钱作为惩罚。在游戏的各个阶段,每隔100毫秒对每位参与者的多巴胺进行一次测量。他们的发现出乎意料:多巴胺通路可能比我们想象的要多得多、复杂得多,它在处理输钱和赢钱的过程中发挥着同样重要的作用。而且这些通路在不同的时间尺度上运行。岸田说:"我们发现,多巴胺不仅在大脑中发出积极和消极体验的信号方面发挥作用,而且在试图从这些结果中学习时,它似乎以一种最佳的方式这样做。同样有趣的是,大脑中似乎有一些独立的通路,可以分别让多巴胺系统参与奖励和惩罚体验。我们的研究结果揭示了一个令人惊讶的结果,即这两条通路可能会在时间尺度上稍有变化地编码奖赏和惩罚体验,时间上仅相隔200至400毫秒。"这项研究表明,多巴胺是我们如何从好的和坏的经历中学习的一个关键因素,它帮助我们的大脑调整行为,做出与积极结果相关的选择。"传统上,多巴胺通常被称为'快乐神经递质',"Kishida说。"然而,我们的工作提供的证据表明,多巴胺并非如此。相反,多巴胺是一个复杂系统的重要组成部分,它教导我们的大脑并指导我们的行为。多巴胺还参与教导我们的大脑有关惩罚性的经历,这是一个重要的发现,可能会提供新的研究方向,帮助我们更好地理解抑郁症、成瘾以及相关精神和神经疾病的内在机制。"这项研究发表在《科学进展》(ScienceAdvances)杂志上。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1402049.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1402049.htm
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