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神经科学家确定控制冲突下决策的脑电路

时间:2021-10-28 08:25:02 来源:

该图像说明了神经纤维,该神经纤维起源于与情感相关的前额叶皮质的一部分。绿色表明纤维从纹状体中的一部分前额叶皮质中终止;红色描绘了绩序;黄色显示了他们的重叠。研究人员发现,纹章 - 特别是刻痕物质 - 可以充当一个门守,从皮质中处理来自皮层的感官和情感信息,从而产生关于如何反应的决定。

新出版的研究详细介绍了神经科学家如何从麻省理工学院确定了一个控制在冲突下决策的神经电路。

一些决定唤起比其他人更焦虑。最焦虑的是那些涉及与积极和消极因素的选项的人,这种选择在远离家庭和朋友的城市中选择更高级的工作,而选择持续薪水较少。

麻省理工学院研究人员现在已经确定了一种神经回路,这在这种情况下似乎是决策,称为接近避免冲突。调查结果可以帮助研究人员发现新的方法来治疗精神疾病,这些障碍具有损害的决策,如抑郁,精神分裂症和边界人格障碍。

“为了为这些类型的疾病创造治疗,我们需要了解决策过程是如何工作的,”麻省麻省理工学院麦戈尔恩大脑研究所的研究科学家亚历山大·弗里德曼说,一个描述的纸质的牵头作者5月28日的调查结果。

弗里德曼及其同事还展示了为这些疾病开发可能疗法的第一步:通过在啮齿动物中操纵该电路,它们能够改变偏好的偏好,降低资金选择,尽管成本更大,但尽管成本更大。

本文的高级作者是Ang Graybiel,Mit Institute教授和McGovern Institute的成员。其他作者是Postdoc Daigo Homma,研究科学家Leif Gibb和Ken-Ichi Amemori,本科生Samuel Rubin和Adam Hood,以及技术助理Michael Riad。

努力选择

新的研究占PROSOMES - 通过纹状体分布的细胞簇的作用,这是一个涉及协调运动和情感并涉及一些人类疾病的大脑区域。Graybiel早在多年前就发现了脂质体,但它们的功能仍然神秘,部分原因是它们太小且在大脑中很深,以至于很难通过功能磁共振成像(fMRI)对其成像。

Graybiel的实验室的先前研究确定了脑前额叶皮层的区域,该区域旨在术语术语。这些地区涉及加工情绪,因此研究人员怀疑该电路也可能与情感有关。

为了测试这个想法,研究人员在执行五种不同类型的行为任务时研究了小鼠,包括避免避免场景。在这种情况下,运行迷宫的大鼠必须在一个选项之间进行选择,其中包括强巧克力,它们喜欢和明亮的光线,它们没有,以及巧克力较弱但巧克力较弱的选择。

当人类被迫制造这些成本效益的决策时,他们通常会经历焦虑,这会影响他们所做的选择。“这种类型的任务可能与焦虑症有关,”Gibb说。“如果我们可以了解更多关于这个电路的话,我们也许可以帮助那些障碍的人。”

研究人员还在其他四种情况下测试了大鼠,其中选择更容易,焦虑不足。

“通过比较这五项任务中的表现,我们可以看待成本效益决策与其他类型的决策,让我们达到成本效益决策的结论是独一无二的,”弗里德曼说。

使用Optimetics,这使得它们通过在皮质细胞上闪亮光线闪亮地将皮质输入转移到绩序体,研究人员发现将皮质连接到绩镜的电路在影响避免任务中的决策方面发挥了因果作用,但没有其他类型的决策。

当研究人员关闭了从皮质的绩迹输入到绩序体中,他们发现大鼠开始选择高风险,高奖励选项高达20%,而不是他们先前选择的。如果研究人员刺激了绩序的投入,大鼠开始频繁地选择高成本,高奖励选项。

Paul Glimcher是纽约大学的生理学和神经科学教授,将该研究描述为“杰作”,并表示利用新技术,光源来解决长期神秘留下的留下特别深刻。他补充说,该研究还开辟了在其他类型的决策中研究型纠正功能的可能性。

“这裂开了[Graybiel]写道的20年谜题 - 职务表现是什么?”不属于研究团队的闪闪发光。“在10年内,我们将拥有更完整的画面,其中本文是基础石头。她已经证明我们可以回答这个问题,并在一个地区回答它。很多实验室现在将占据这一目标并在其他领域解决它。“

情绪看门人

研究人员表示,调查结果表明,纹章和绩族人员可以充当吸收来自皮层的感官和情感信息,并将其融入关于如何对如何反应的决定。

该网守电路还似乎包括中脑的一部分称为Implicaia nigra,其具有含多巴胺的细胞,其在动机和运动中起重要作用。研究人员认为,当通过绩血剂的输入激活时,这些体内的NIGRA细胞对动物或人类患者的决策态度产生了长期影响。

“我们希望找到一种方法来利用这些发现来缓解焦虑症,以及情绪和情绪受到影响的其他疾病,”Graybiel说。“那种工作有真正的优先事项。”

除了追求可能的焦虑症治疗外,研究人员现在正在尝试更好地了解含多巴胺的体积NIGRA细胞在该巡回中的作用,这在帕金森病中起着关键作用,也可能参与相关疾病。

该研究由国家心理健康研究所,CHDI基金会,国防高级研究项目机构,美国陆军研究办公室,Bachmann-Strauss Dystonia和Parkinson基金会,以及威廉N.和Bernice E. Bumpus Foundation。

出版物:Alexander Friedman等,“皮质脑病靶向梗死术治疗冲突下的决策”,2015年; DOI:10.1016 / J.Cell.2015.04.049

图像:由研究人员礼貌


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