當我們談到獎勵的時候，其實談的是多巴胺

2020-08-21 少兒腦科技小課堂

如何做出決定和如何控制行為是神經科學中最重要的問題之一，而神經遞質多巴胺在這一切中扮演了中心角色。為此，科學家們研究了多巴胺在決策過程和運動控制中的作用。

動物對某些氣味和口味有天生的偏好。誘人的氣味通常與美食相聯繫。不太吸引人的氣味——例如變質的食物的氣味，則本能地給動物發出信號：「這裡可能有危險!」

說到味道，所有的動物都有相似的偏好：糖和脂肪被認為是積極的，而苦味被認為是相當消極的。

為了能夠進行這樣的評估，我們需要大腦中的信號告訴我們「這是好的」或「這是壞的」。大腦中的多巴胺能神經系統，又稱獎勵系統，在這些評估中扮演著相當重要的角色。

了解大腦中發生了什麼

產生多巴胺的神經元，被稱為多巴胺能神經元，在一系列疾病中起作用，包括成癮行為、肥胖到帕金森病。在成癮或肥胖中，獎勵系統的信號可能太強或太弱。而在帕金森病中，多巴胺能神經元退化，這影響了運動功能的控制。

為了更多地了解大腦的過程，基礎研究是必不可少的。慕尼黑工業大學生命科學學院研究代謝神經控制的教授Ilona Grunwald Kadow，和她的團隊正在對黑腹果蠅進行研究。

神經科學家經常用這種蒼蠅作為模型，因為它的神經元網絡比人類的神經元網絡簡單得多。利用基因技術，科學家可以打開、關閉或更改單個的神經網絡組件。這使研究人員能夠理解神經迴路的原理，這些原理是更複雜的大腦功能的基礎。這位科學家解釋說:「多巴胺在人類和昆蟲的大腦中扮演著非常相似的角色。」

進一步闡明多巴胺的作用

多巴胺是大腦中研究最多的信號之一。它參與認知（如動機、強化、目標導向行為、運動控制和運動、決策和學習）和更基本的功能（如生殖和噁心）。

多巴胺如何對神經迴路的功能和行為的各個方面起作用，還是一個懸而未決的問題，但是人們相信，多巴胺能神經元可以使用不同的活動模式向大腦發送關於身體需要和感覺的信號。「我們現在已經更詳細地研究了多巴胺能神經元的活動，」Ilona Grunwald Kadow說。研究團隊開發了一種基於體內鈣成像的自定義3D成像方法，因為鈣是神經元活動的一個良好指標。

神經元的反應，靈活而獨立

使用這種方法，研究團隊能夠證明多巴胺能神經元網絡的活動既反映了生物體對於嗅覺和味覺天生的偏好，也反映了生物體的生理狀態。

除了嗅覺或味覺等感官刺激之外，多巴胺能神經元還記錄生物體是否運動的信息。神經元可以對內部行為狀態和外部信號同時做出反應，將它們組合在一起，並利用這一點來支持認知和運動過程。

「通過這種方法，神經元可以對最重要的信息——比如嗅覺、味覺，還有飢餓感或自己的運動——做出靈活個性化的反應。這對於做出一個平衡的決定很重要，因為取決於個體所處的不同環境狀況，外部感覺信號有時候可能意味著『好』，有時可能意味著『壞』。」Grunwald Kadow教授說。

令人驚訝的研究發現

研究人員驚訝地發現，多巴胺能神經元在不同的動物身上表現得完全不同。科學家們推測，這可能解釋了個體的偏好和行為差異。

除此之外，研究人員還發現，動物的運動不僅激活了這些多巴胺能神經元，而且還激活了大腦其他本身與運動無關的區域。這為進一步的研究提供了出發點，例如運動在對環境刺激做出反應時通常扮演什麼樣的角色。

參考：

https://www.sciencedaily.com/releases/2020/07/200715111420.htm

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