從聽到冰淇淋車接近時的興奮,到品嘗美酒時的快感,被稱為多巴胺的神經信使被普遍描述為大腦中與獎勵和快樂有關的使人“感覺良好”的化學物質。
多巴胺是一種普遍存在的神經遞質,在大腦細胞之間傳遞信號,其眾多功能涉及認知過程的多個方面。科學家已經從外部線索或“決定性”信號的角度對這一化學信使進行了廣泛研究。如今,美國科學家開始研究與多巴胺自發(fā)沖動有關的鮮為人知的秘密。相關成果近日發(fā)表于《當代生物學》。
加州大學圣迭戈分校的研究生Conrad Foo與合作者發(fā)現,小鼠可以隨心所欲地操縱這些隨機的多巴胺脈沖。小鼠的大腦新皮層中充滿了不可預測的多巴胺沖動,這種沖動大約每分鐘發(fā)生一次。這種沖動不只在小鼠表現出愉悅或基于獎勵的期望時才會發(fā)生。
Foo與加州大學圣迭戈分校和紐約西奈山醫(yī)學院的研究者合作,調查老鼠是否會意識到這些沖動。研究人員設計了一個反饋方案,在跑步機上的小鼠如果能夠控制隨機的多巴胺信號,就會得到獎勵。數據顯示,小鼠不僅能夠意識到這些多巴胺沖動,還學會了預測并對其中的一部分信號采取行動。
“重要的是,小鼠學會了在接受獎勵之前可靠地誘發(fā)(多巴胺)沖動。當獎勵被移除時,這些效果就會逆轉。因此,我們認為在行為規(guī)劃中,自發(fā)的多巴胺沖動可能是一個顯著的認知事件。”研究人員表示,這項研究為多巴胺和大腦動力學的研究打開了一個新的維度。他們打算擴展這項研究,以探索不可預測的多巴胺事件是否以及如何驅動覓食行為,這是尋找食物、尋找配偶的一個基本方面,也是開拓新家園的一種社會行為。
“我們進一步推測,動物的自發(fā)多巴胺沖動可能會在缺乏已知獎賞的情況下刺激它去搜索和覓食。”Foo說,在努力控制多巴胺的過程中,后者的作用似乎是促進而不是啟動運動行為。
“這是一個偶然的發(fā)現。”該研究資深作者、圣迭戈分校物理系和神經生物學部教授David Kleinfeld說,“出乎意料的是,我們花了很長時間擴展原始研究,還進行了對照實驗來驗證這一說法。這使我們得出了目前的結論。”