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动物的行为大多由“趋利避害”的动机驱使。研究人员证实了这两群细胞不同的下游以及具体的作用原理。
人们都喜欢追求令人愉悦的事物,如美食、性、刺激的游戏、优美的音乐、惊心动魄的电影等,这些事物能促使大脑分泌多巴胺,给予我们“奖赏”,即带来我们快乐的感觉。相反地,人们会下意识地逃避饥饿、恶心、疼痛等令人厌恶的感受,但也正是因为这些厌恶行为的存在,能够帮助我们及时规避风险,大大降低受到伤害的可能性。
对于一些毒品成瘾患者来说,药物戒断反应会带来强烈的痛苦感受,正是这种厌恶行为导致他们不断地陷入从毒品戒除到复吸的循环。
那么,喜欢与厌恶,这两种如此重要却又完全对立的行为是如何被我们的大脑调控的呢?
10月21日,一项由中国科学院深圳先进技术研究院、深圳理工大学朱英杰团队发表在《自然—通讯》的研究表明,大脑中的伏隔核区参与奖赏和厌恶的调控,解释了人们为什么会“趋利避害”。
该研究中,副研究员周魁魁(目前为康复大学助理教授),助理研究员徐花和博士生卢珊珊为论文的共同第一作者,朱英杰研究员为该文章的通讯作者。
两条平行的NAc神经环路分别调控奖赏和厌恶 来源:研究团队供图
“我们发现通过分别调控以伏隔核(NAc)中心,来自不同上游和下游的神经环路能够改变小鼠的位置偏好性、对美味食物的摄取以及对毒品的戒断行为。”朱英杰说道,这表明小鼠产生的奖赏行为和厌恶行为与伏隔核脑区有关
历时三年,解答关键问题
在奖赏与厌恶的调控研究中,存在一个困扰了该领域多年的问题,即为什么不同的谷氨酸输入在伏隔核介导相反的行为?
一直以来,朱英杰团队致力于研究和成瘾相关的神经环路机制。该研究历时三年,提供了一种伏隔核(NAc)神经元编码奖赏和厌恶的环路新视角,为回答该问题提供了新的解答思路。
斯坦福大学陈晓科教授表示:“传统认为伏隔核是大脑的奖赏中心,其他脑区到伏隔核的输入携带的都是奖赏信息。这项工作在前期提出了一个重要的问题, 那就是为什么激活从PVT的输入和激活其他脑区到NAc的输入会产生完全不同的行为?在本次工作中,朱英杰等解决了这个关键问题,他们发现了其他脑区到NAc的输入可以进一步激活多巴胺系统,而从PVT来的输入不行,该结果为进一步理解NAc的复杂生理功能提供了神经环路基础。
“本研究成果也有助于推动对奖赏与厌恶相关疾病防治的深入研究,例如,通过调控NAcPVT环路来治疗成瘾,调控NAcBLA环路来干预抑郁症等。”朱英杰介绍。
复旦大学刘星教授表示,这项工作的研究结果提供了BLA-NAc和PVT-NAc谷氨酸投射在奖赏和厌恶行为调节中的神经回路基础,突出了不同输入对NAc神经元的重要性,以及这些神经元在多巴胺中边缘系统中的亚群,为研究情绪效价的神经环路基础提供了关键的见解。
论文相关信息:https://www.nature.com/articles/s41467-022-33843-3
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