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研究人员更准确地定义多巴胺神经元在运动中的作用

普林斯顿大学的研究人员发现,多巴胺在代表运动或编码运动方面,除了学习和动机外,还具有直接作用。这一发现可以帮助研究人员更好地了解多巴胺在与运动有关的疾病(如帕金森氏病)中的作用。

研究人员使用一种新的更精确的技术来记录大脑纹状体两个区域中多巴胺神经元的活动,该活动负责监督行动计划,动机和奖励感知。研究人员发现,虽然所有神经元都携带学习和计划运动所需的信号,但其中一个神经束(一个到达背侧纹状体的区域)也携带了可用于控制运动的信号。

该研究成果在线发表在《自然神经科学》杂志上。

普林斯顿神经科学研究所心理学助理教授伊拉娜·维滕说:“我们从这项研究中学到的是,到达大脑某一部位的多巴胺神经元的行为不同于到达大脑另一部位的多巴胺神经元的行为。”“这与多巴胺神经元的主流观点相反。”

该研究可能揭示帕金森氏病如何涉及破坏背部纹状体中的多巴胺神经元,从而使患者丧失活动能力。先前的研究未能找到多巴胺神经元活动与运动或动作控制之间的直接联系。相反,主流观点暗示了多巴胺的间接作用:神经元使我们能够了解哪些动作可能带来有益的经历,从而使我们能够计划采取该动作。当多巴胺神经元由于帕金森氏症而受到破坏时,该人将无法学会计划动作,因此无法移动。

这项新研究证实了多巴胺在基于奖励的学习中的作用,但同时也发现,在背侧纹状体中,多巴胺神经元可以在运动中直接发挥作用。研究人员使用一种方法来测量大脑中非常精确的位置的神经元活动。他们测量了纹状体中两个位置的神经元末端的活动(多巴胺被释放到两个细胞之间的突触中),纹状体中的两个位置:伏隔核(已知参与加工奖励),背侧纹状体(用于评估和产生)动作。

直到最近,由于这些区域的面积很小,并且存在许多其他神经元正在将其他神经递质传递到大脑的同一区域,因此很难测量这些区域的多巴胺神经元活性。

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