研究人员联系精神病在老鼠的大脑化学奖励的遗漏

最近对老鼠的研究领导的一组研究人员在日本认为精神病可能是由于问题专门的神经细胞在大脑深处,以及某种学习行为。研究人员希望这可以提供洞察错觉的出现在精神病或精神分裂症患者,目的是设法帮助他们。

精神病是一种使人衰弱的心理状态有着悠久的历史。希波克拉底医学著作中描述早在公元前4世纪,the psychotic state of hallucinations, delusions and disordered thought represent an existential threat to an afflicted human mind. Now, a team of researchers from the International Research Center for Neurointelligence (IRCN) and the Graduate School of Medicine at the University of Tokyo, and the Graduate School of Informatics at Kyoto University, proposes that psychosis involves defective neural signaling in a deep brain area called the ventral striatum during a behavior called discrimination learning.

由讲师商店Yagishita Haruo开赛教授,研究人员研究了老鼠的方式预测未来的回报在他们的环境中,这种行为通常被称为奖励学习,这是由我们人类和其他哺乳动物,共享。奖励学习涉及到释放一种化学信号多巴胺在大脑多巴胺D1受体蛋白受体(D1R)信号的预期回报。具体地说,研究小组寻找第二个多巴胺信号发生只有当预期回报不能materialize-reward遗漏。

研究者怀疑这个信号奖励遗漏存在于大脑腹侧纹状体区域的神经元包含对应D1R,多巴胺D2受体(D2R)。巧合的是,D2R是大脑的主要受体几乎所有抗精神病药物使用。研究小组表明,奖励遗漏触发一个信号在这些神经元称为多巴胺浸渍,多巴胺水平下降,持续不到一秒。

这些下降似乎有助于辨别学习的过程,其中包括所有的动物,包括人类,法官之前学的奖励和惩罚。探索下降和歧视学习之间的联系,研究人员使用复杂optogenetic技术人为地增加或减少首次下降和测量他们的效果如何,老鼠估计回报。光遗传学是一种人工激活光敏蛋白质与精细控制激光打开或关闭神经元活动。

“我们最初观察到下降导致特定的突触结构称为刺D2R神经元内扩大和发送信号,“Yagishita说。“我们寻找几年之前我们发现歧视学习的认知过程改进奖励学习后多巴胺下降。”

建立链接到精神病,作者管理一个著名psychosis-inducing药物,冰毒,表明辨别学习和多巴胺下降都受损。因此,老鼠夸张的行为和多巴胺的反应,即使在没有奖励了,人类精神病一样。这些赤字可以预防的抗精神病药物复合块D2R活动。

“如果D2R信号和歧视学习受损,受试者可能无法分配一个适当的意义对象或环境的人,他们的恐惧和不安全感可能填补这个空白,“Yagishita说。“例如,被害妄想源于错误地分配恶意意图陌生人构成任何威胁。”

作者提出,这些发现打开一个前所未知的窗口为精神病。他们的数据显示,抗精神病D2R药物可以反向的影响psychosis-inducing专门恢复多巴胺下降和歧视学习到正常水平。他们的假设是,在辨别学习障碍可能导致无法准确预测环境,导致明显的精神病或精神分裂症的症状。

“大脑似乎有一个内在的幻想或妄想的思考能力,但也有像D2R内置的控制歧视学习,帮助我们改正的错误判断,“评论开赛。“我们的研究提出了一种可能性,当这些纠正控制分解,我们可能失去联系现实和可能进入一个病态的恶性循环。”

展望未来,开赛总结道,“我们希望建立一个通用的认知学习模式,以适应临床疾病也会导致下一代AI(人工智能)的新原则。”

这项研究是一个同行评审的小鼠的实验研究。这是发表在自然。