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

新研究否定了多巴胺在可卡因滥用成瘾过程中的作用

新研究否定了多巴胺在可卡因滥用成瘾过程中的作用为什么有些人尝试毒品后会陷入药物滥用的困境，而有些人却不会？这个问题一直困惑着科学家。日内瓦大学（UNIGE）的一个研究小组探索了人格特征与大脑化学之间复杂的相互作用。科学家们研究了冲动性和多巴胺（所谓的"幸福荷尔蒙"）的分泌对可卡因滥用风险的影响。这些结果发表在《神经科学》（eNeuro）杂志上，为了解药物滥用的易感性提供了新的钥匙，从而可以为高危人群制定更有针对性的干预措施。当一个人吸食成瘾药物时，多巴胺释放量会激增，从而产生一种"嗨"的感觉。反复使用毒品后，多巴胺释放量会下降，从而可能促使吸毒者增加毒品消费量。这种机制因人而异，有些人更倾向于吸食毒品，而有些人则不然。然而，造成这些差异的原因尚不清楚。可卡因不会影响多巴胺的分泌能力在最近的一项研究中，联合国大学的一个研究小组探讨了不同的冲动行为、多巴胺的分泌和吸毒（尤其是可卡因）之间复杂的相互作用。冲动型人格是否会增加滥用药物的风险？冲动的人产生的多巴胺是多还是少？为了弄清这个问题，科学家研究了两组老鼠，一组由冲动性强的个体组成，另一组由冲动性较弱的个体组成。这些动物接受了自我注射可卡因的训练，注射的剂量既能引发多巴胺神经适应，又不会损害它们的健康。高冲动型和低冲动型大鼠在重复自我摄取可卡因前后的多巴胺合成能力指数。图片来源：2024Urueña-Ménedezetal.科学家们首先对动物进行了赌博任务训练，以测量两种冲动行为：冲动行动--无法控制自动行动；风险决策--在做决定时接受更多风险。然后，科学家们使用一种非侵入性神经成像技术测量了两组老鼠在摄入可卡因前后的多巴胺合成水平。他们发现，冲动行为（而非风险决策）预示着更多的可卡因注射次数和更快的可卡因使用速度。"然而，我们观察到，冲动性强的动物和冲动性弱的动物产生多巴胺的能力并无差异。换句话说，冲动和易滥用可卡因可能与多巴胺的产生无关，而是与控制多巴胺释放的机制有关，"该研究的第一作者、联合国大学医学院精神病学系和基础神经科学系博士生金娜-保拉-乌鲁埃尼亚-门德斯（GinnaPaolaUrueña-Méndez）解释说。研究小组随后对两组啮齿动物重复使用可卡因及其对多巴胺水平的影响进行了评估："到目前为止，人们一直认为经常服用可卡因会降低多巴胺的生成能力。我们的研究结果与这一假设相矛盾，因为尽管长期摄入可卡因，两组啮齿类动物产生多巴胺的能力都保持不变。"领导这项研究的联合国大学医学院精神病学系和基础神经科学系副教授NathalieGinovart解释说。这些结果表明，多巴胺的合成可能不是冲动或易受可卡因使用影响的主要驱动因素。这些结果也与使用可卡因会直接降低多巴胺生成能力的假设相矛盾。这项工作标志着对药物滥用的研究取得了重大进展。它开启了探索其他机制的大门，这些机制可以解释个人对毒品的易感性。研究人员说："这种易感性的变化可能与多巴胺能神经元相对反应性的差异有关，因此包括毒品在内的某些刺激对冲动性较强的动物来说更为突出。研究小组目前正在继续研究，以评估控制多巴胺神经元反应性的机制如何影响滥用药物的脆弱性。"编译自:ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1422716.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1422716.htm

生命的本质不过是一段时间。看待和使用时间的方式，就是我们塑造人生的方式。

生命的本质不过是一段时间。看待和使用时间的方式，就是我们塑造人生的方式。——菲利普·津巴多一个知识越贫乏的人，越是拥有一种莫名奇怪的勇气和自豪感，因为知识越贫乏，你所相信的东西就越绝对，你根本没有听过与此相对立的观点。——罗翔Roadsinthemountainsteachyouaveryimportantlessoninlife——whatseemslikeanENDisveryoftenjustaBEND.山间公路教会你人生中非常重要一课——看似到了尽头，实际上只是一个弯道。——Anonym：#时不时的金句和鸡汤：@sharebooks4you

研究人员发现"起伏"的大脑机制 挑战了多巴胺在学习中作用的传统观点

研究人员发现"起伏"的大脑机制挑战了多巴胺在学习中作用的传统观点这项研究由纽约大学格罗斯曼医学院的一个小组进行，研究了多巴胺和乙酰胆碱（另一种参与学习和记忆的大脑化学物质）之间的相互作用。以前的研究表明，这两种激素之间存在反比关系；其中一种激素的增加会导致另一种激素的减少。以前的研究认为，奖励通过同时提高多巴胺水平和降低乙酰胆碱水平来促进学习。这种突然出现的激素失衡被认为为脑细胞适应新环境和形成记忆打开了一扇机会之窗。这一过程被称为神经可塑性，是学习和伤后恢复的主要特征。然而，问题仍然在于，食物和其他外部奖励是否是这种记忆系统的唯一驱动力，或者我们的大脑是否能够在没有外界帮助的情况下创造出有利于学习的相同条件。为了澄清这个问题，研究作者重点研究了在乙酰胆碱水平较低的同时多巴胺水平较高的时间和情况。他们发现，即使在没有奖励的情况下，这种情况也会经常出现。事实上，荷尔蒙在大脑中不断起伏，多巴胺水平经常升高，而乙酰胆碱水平却很低，这为持续学习创造了条件。"我们的发现挑战了人们目前对多巴胺和乙酰胆碱何时以及如何在大脑中共同发挥作用的理解，"研究的主要作者安妮-克罗克博士说。"奖励不是为学习创造独特的条件，而是利用了一种已经存在并不断发挥作用的机制。"在最近发表在《自然》杂志上的这项研究中，研究小组让数十只小鼠使用一个轮子，它们可以在上面随意奔跑或休息。有时，研究人员会让动物喝水。然后，他们记录了啮齿动物的大脑活动，并测量了不同时刻多巴胺和乙酰胆碱的释放量。不出所料，喝水会产生典型的多巴胺和乙酰胆碱释放模式，而这正是奖励所引起的。然而，研究小组还观察到，早在接受水食之前，多巴胺和乙酰胆碱就已经遵循"起伏"循环，大约每秒两次，在此期间，一种激素水平下降，另一种激素水平上升。克罗克指出，无论啮齿动物是在奔跑还是静止不动，这种模式都在持续。她补充说，人类在内省和休息时也会出现类似的脑电波。研究的资深作者、神经科学家尼古拉斯-特里奇（NicolasTritsch）博士说："这些结果可能有助于解释大脑是如何在不需要外部激励的情况下自行学习和演练的，也许这种脉动回路会触发大脑反思过去的事件并从中学习。尽管如此，纽约大学朗贡卫生院神经科学与生理学系助理教授特里奇还是提醒说，他们的研究并不是为了判断小鼠大脑在这种"自我驱动"的学习过程中处理信息的方式是否与人类大脑相同。他说，尽管如此，这项研究的结果也可能为理解与多巴胺水平不正确有关的神经精神疾病（如精神分裂症、注意力缺陷/多动障碍（ADHD）和抑郁症）提供新的思路。例如，精神分裂症患者经常会出现与现实相悖的妄想。特里奇说，如果多巴胺-乙酰胆碱回路不断加强大脑中的连接，那么这一机制的问题可能会导致形成过多和不正确的连接，从而使他们"了解"到并非真实发生的事件。同样，缺乏动力也是抑郁症的常见症状，这使得完成起床、刷牙或上班等基本任务变得困难。作者说，内部驱动系统的紊乱可能是导致这些问题的原因。因此，特里奇说，研究小组下一步计划研究多巴胺-乙酰胆碱循环在此类精神疾病动物模型中的表现，以及在对记忆巩固很重要的睡眠过程中的表现。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1381973.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1381973.htm

脑回路研究的突破为阿片类药物成瘾的治疗铺平道路

脑回路研究的突破为阿片类药物成瘾的治疗铺平道路德克萨斯农工大学医学院的科学家们发现了纹状体中的一个特定回路，这是大脑中控制自愿运动和行为的奖励中心，在芬太尼戒断期间，许多负面的情绪状态都来自于此，这可能是许多长期使用者在长期戒断后复发的原因。该研究由神经科学和实验治疗学系副教授王俊共同撰写，表明对这一特定回路的抑制可以大大增加一个人克服阿片类药物障碍的几率。阿片类药物成瘾主要是由直接通路中刺神经元（dMSNs）上表达的μ-阿片类药物受体（MORs）所介导。这些dMSNs促进了使用者的寻药行为，而正是在纹状体的补丁子室中，表达MOR的dMSNs在情绪处理和决策中发挥了作用。对小鼠的研究考察了慢性阿片类药物暴露如何改变斑块dMSNs的活动。科学家们发现，芬太尼大大增强了dMSNs的活动，在戒断的早期阶段，来自dMSNs的抑制性信号前往多巴胺能神经元，负责动机和奖励行为及情绪。Wang和他的团队指出，如果这些dMSNs能够被抑制，随之而来的伴随急性芬太尼戒断的负面情绪状态，如焦虑和抑郁，可能会得到缓解，有可能使复发的可能性降低。根据美国国家卫生研究院的数据，2021年美国有超过8万例因使用阿片类药物而死亡的记录，而芬太尼等合成阿片类药物是主要驱动因素。从2015年到2021年，这些药物造成的致命过量增加了7倍多。芬太尼被认为比吗啡强50倍。由于对芬太尼成瘾的神经机制知之甚少，这一发现对于更好地、针对药物的医疗干预以打击阿片类药物使用障碍来说可能是一个至关重要的发现。该研究发表在《细胞报告》杂志上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1346019.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1346019.htm

人工智能正协助创造和优化治疗阿片类药物成瘾的药物

人工智能正协助创造和优化治疗阿片类药物成瘾的药物由基于人工智能的工具生成的一种化合物，预测其与卡帕阿片受体结合。图片来源：LeslieSalasEstrada提供临床前研究表明，阻断卡帕阿片受体（kappa-opioidreceptor）可能为治疗阿片类药物依赖性提供一种有希望的药理学方法。通过发现抑制卡帕阿片受体的药物，西奈山伊坎医学院MartaFilizola实验室的LeslieSalasEstrada希望能缓解阿片类药物成瘾。博士后研究员SalasEstrada将于2月20日星期一在加州圣地亚哥举行的第67届生物物理学会年会上介绍她的工作。众所周知，卡帕-阿片受体是介导大脑奖励的。萨拉斯-埃斯特拉达解释说："如果上瘾并试图戒除，在某些时候会出现戒断症状，这些症状很难克服，在大量接触阿片类药物后，大脑会重新连接，因此需要更多的药物。阻断卡帕阿片受体的活动已经在动物模型中被证明可以减少戒断期的这种用药需求。"然而，发现能够阻断蛋白质（如卡帕阿片受体）活动的药物可能是一个漫长而昂贵的过程。使用计算工具可以使其更有效率，但筛选数十亿的化学化合物可能需要数月时间。相反，SalasEstrada正在使用人工智能（AI）来优化这一过程。"人工智能的优势在于能够接受大量的信息，并学会从中识别模式。因此，我们相信机器学习可以帮助我们利用可以从大型化学数据库中获得的信息，从头开始设计新的药物。她说："通过这种方式，我们可以潜在地减少与药物发现相关的时间和成本。"利用有关卡帕阿片受体和已知药物的信息，他们训练了一个计算机模型，用强化学习算法生成可能阻断受体的化合物，该算法奖励对药物治疗有利的特性。到目前为止，该团队已经确定了几种具有前景的化合物，他们正在与合作者合作合成这些化合物，并最终测试它们在细胞中阻断卡帕阿片受体的能力，然后在动物模型中测试它们的安全性和有效性。最终，"我们希望我们能够帮助那些与毒瘾作斗争的人"。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1345439.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1345439.htm