Nature:最完整腦神經作用圖
日期：2012-02-01 08:30:35
據美國物理學家組織網1月18日報道，美國科學家繪制出了迄今最完整的大腦神經相互作用以增強從學習到服藥等行為的圖譜，有望為科學家們治療成癮開辟新道路。相關研究發表在1月18日出版的《自然》雜志上。
哈佛大學分子和細胞生物學副教授瑙石哥·烏騏達領導的科研團隊，在多年研究名為獎賞預測失誤的腦部活動過程中得到了上述結果。此前，科學家們認為，預測失誤是學習的關鍵組成部分，也是巴胺神經元放電以對一個意想不到的“獎賞”做出反應以增強導致這種報償行為的產物。
但烏騏達和哈佛大學以及貝斯以色列女執事醫療中心的同事在最新研究中卻指出，“獎賞”預測失誤實際上是兩類神經元(一種依靠多巴胺的神經元以及一種使用神經傳遞素GABA的抑制性神經元)之間復雜相互作用的產物。烏騏達表示：“此前，人們都不知道GABA神經元與獎賞和懲罰循環有何關系。我們的最新研究表明，GABA神經元抑制了多巴胺神經元，它們雙管齊下來計算獎賞失誤。”
研究多巴胺或GABA神經元面臨的挑戰在于，這兩種細胞會相互混合進入大腦內一個比較小的區域，使研究人員很難確切地知道他們正在觀察的是哪種細胞，烏騏達團隊最終找到了巧妙的辦法解決了這一難題。
科學家們對老鼠的兩組神經元(一組用于研究多巴胺神經元；一組用于研究GABA神經元)進行了遺傳修改，使得當這些神經元被激光脈沖照射時會放電，一旦研究人員確定他們正在測量正確類型的神經元，他們就使用電極來測量這些神經元是否放電以及什么時候會放電以對期望的以及實際的獎賞做出反應。結果表明，當多巴胺神經元放電發出獎賞預測失誤信號時，GABA神經元會發出一個期望的獎賞信號。因此，GABA神經元幫助多巴胺神經元計算獎賞預測失誤。
烏騏達表示，這項研究發現非常重要，因為它讓我們可以采用全新的角度來理解如何對行為進行強化或者通過正常的腦部功能；或者通過破壞這兩類神經元相互作用的方式。烏騏達說：“這是一種新的看待成癮的方式。基于這一理論，我們能研發出新的治療成癮的理論。”
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