Система вознаграждений - Reward system

В система вознаграждений (мезокортиколимбический контур) - это группа нервных структур, отвечающих за стимулирующая значимость (т.е. мотивация и «желание»; желание или тяга к награде), ассоциативное обучение (в первую очередь положительное подкрепление и классическое кондиционирование ), и положительно валентный эмоции, особенно с участием удовольствие в качестве основного компонента (например, радость, эйфория и экстаз ).[1][2] Награда - это привлекательное и мотивирующее свойство стимула, вызывающего аппетитное поведение, также известное как подход или окончательный поведение.[1] Вознаграждающий стимул (например, «награда») описывается как «любой стимул, объект, событие, действие или ситуация, которые могут заставить нас приблизиться и потребить его, по определению является наградой".[1] В оперантного кондиционирования, поощрительные стимулы действуют как положительные подкрепления;[3] однако верно и обратное утверждение: положительные подкрепления приносят вознаграждение.[3]

Примеры первичных наград.[3] Сверху по часовой стрелке: вода, еда, родительская забота и секс.
Глоссарий по зависимости и зависимости[4][5][6][7]

Система вознаграждения побуждает животных приближаться к стимулам или участвовать в поведении, повышающем физическую форму (секс, высококалорийная пища и т. Д.). Выживание большинства видов животных зависит от максимального контакта с полезными стимулами и минимизации контакта с вредными стимулами. Познание вознаграждения служит для увеличения вероятности выживания и воспроизводства, вызывая ассоциативное обучение, выявляя подход и завершающееся поведение, а также инициируя положительно валентный эмоции.[3] Таким образом, вознаграждение - это механизм, который эволюционировал, чтобы помочь повысить адаптивную приспособленность животных.[8] В наркотиках зависимость, некоторые вещества чрезмерно активируют цепь вознаграждения, что приводит к компульсивному поиску вещества, возникающему в результате синаптической пластичности в цепи.[9]

Первичные награды - это класс поощрительных стимулов, которые облегчают выживание себя и потомства, и включать гомеостатические (например, вкусная еда ) и репродуктивными (например, половой контакт и родительские инвестиции ) награды.[1][10] Внутреннее вознаграждение - это безусловное вознаграждение, которое является привлекательным и мотивирует поведение, потому что оно по своей сути доставляет удовольствие.[1] Внешние награды (например, деньги или наблюдение за победой любимой спортивной команды в игре) - это обусловленные награды, которые привлекательны и мотивируют поведение, но не доставляют удовольствия по своей сути.[1][11] Внешнее вознаграждение получает свою мотивационную ценность в результате выученная ассоциация (т.е. обусловливание) с внутренними вознаграждениями.[1] Внешнее вознаграждение также может вызывать удовольствие (например, эйфорию от выигрыша в лотерею большого количества денег) после того, как классически обусловленный с внутренними наградами.[1]

Определение

В нейробиологии система вознаграждения - это совокупность структур мозга и нейронных путей, которые отвечают за познание, связанное с вознаграждением, включая ассоциативное обучение (в первую очередь классическое кондиционирование и оперантное подкрепление ), стимулирующая значимость (т.е. мотивация и "желание", желание или стремление к награде), и положительно валентный эмоции, особенно эмоции, связанные с удовольствие (т. е. гедонистическое «пристрастие»).[3][2]

Термины, которые обычно используются для описания поведения, связанного с "желанием" или компонентом желания вознаграждения, включают: аппетитное поведение, поведение подхода, подготовительное поведение, инструментальное поведение, упреждающее поведение и поиск.[12] Термины, которые обычно используются для описания поведения, связанного с компонентом вознаграждения "симпатия" или "удовольствие", включают: совершенное поведение и поведение.[12]

Три основные функции вознаграждений - это их способность:

  1. производить ассоциативное обучение (т.е. классическое кондиционирование и оперантное подкрепление );[3]
  2. повлиять на принятие решений и побудить подход к подходу (через назначение мотивационная значимость к поощрительным стимулам);[3]
  3. выявить положительно валентный эмоции, особенно удовольствие.[3]

Нейроанатомия

Обзор

Структуры мозга, составляющие систему вознаграждения, расположены в основном внутри кортико-базальные ганглии-таламо-кортикальная петля;[13] то базальный ганглий Часть цикла стимулирует активность в системе вознаграждения.[13] Большинство путей, соединяющих структуры в системе вознаграждения, являются глутаматергический интернейроны, ГАМКергический средние шиповатые нейроны (MSN) и дофаминергический проекционные нейроны,[13][14] хотя другие типы проекционных нейронов вносят свой вклад (например, орексинергический проекционные нейроны). Система вознаграждения включает вентральная тегментальная область, брюшное полосатое тело (т.е. прилежащее ядро и обонятельный бугорок ), спинное полосатое тело (т.е. хвостатое ядро и скорлупа ), черная субстанция (т.е. pars compacta и pars reticulata ), префронтальная кора, передняя поясная кора, островковая кора, гиппокамп, гипоталамус (в частности, орексинергический ядро в боковой гипоталамус ), таламус (несколько ядер), субталамическое ядро, бледный шар (обе внешний и внутренний ), брюшной паллидум, парабрахиальное ядро, миндалина, а оставшаяся часть расширенная миндалина.[2][13][15][16][17] В ядро дорсального шва и мозжечок по-видимому, модулируют некоторые формы познания, связанного с вознаграждением (например, ассоциативное обучение, мотивационная значимость, и позитивные эмоции ) и поведения.[18][19][20] В латеродорсальное тегментальное ядро ​​(LTD), педункулопонтинное ядро ​​(PPTg), и боковая габенула (LHb) (как прямо, так и косвенно через ростромедиальное тегментальное ядро ) также способны вызывать неприятная заметность и стимулирующая значимость через их проекции на вентральную область покрышки (VTA).[21] И LDT, и PPTg отправляют глутаминергические проекции в VTA, который синапс на дофаминергических нейронах, оба из которых могут создавать стимулирующую значимость. LHb посылает глутаминергические проекции, большинство из которых синапсы на ГАМКергических нейронах RMTg, которые, в свою очередь, управляют ингибированием дофаминергических нейронов VTA, хотя некоторые проекции LHb заканчиваются на интернейронах VTA. Эти проекции LHb активируются как аверсивными стимулами, так и отсутствием ожидаемого вознаграждения, а возбуждение LHb может вызывать отвращение.[22][23][24]

Большинство из дофаминовые пути (т.е. нейроны, использующие нейротрансмиттер дофамин общаться с другими нейронами), которые выступают из вентральной области покрышки, являются частью системы вознаграждения;[13] в этих путях дофамин действует на D1-подобные рецепторы или D2-подобные рецепторы либо стимулировать (D1-подобное), либо ингибировать (D2-подобное) производство лагерь.[25] В ГАМКергический средние шиповатые нейроны из полосатое тело также являются компонентами системы вознаграждения.[13] Ядра глутаматергических проекций в субталамическом ядре, префронтальной коре, гиппокампе, таламусе и миндалевидном теле соединяются с другими частями системы вознаграждения через глутаматные пути.[13] В медиальный пучок переднего мозга, который представляет собой набор множества нервных путей, которые опосредуют награда за стимуляцию мозга (т.е. вознаграждение за прямую электрохимическую стимуляцию боковой гипоталамус ), также является составной частью системы вознаграждений.[26]

Существуют две теории относительно активности прилежащего ядра и поколения симпатий и желаний. Гипотеза торможения (или гиперполяризации) предполагает, что прилежащее ядро ​​оказывает тонизирующее ингибирующее действие на нижележащие структуры, такие как вентральный паллидум, гипоталамус или вентральная тегментальная область, а также на торможение. MSN в прилежащем ядре (NAcc) эти структуры возбуждаются, «выпуская» поведение, связанное с вознаграждением. В то время как Рецептор ГАМК агонисты способны вызывать реакции как «симпатии», так и «желания» в прилежащем ядре, глутаминергические входы от базолатеральная миндалина, вентральный гиппокамп и медиальная префронтальная кора головного мозга могут определять значимость стимулов. Кроме того, хотя большинство исследований показывают, что нейроны NAcc уменьшают возбуждение в ответ на вознаграждение, ряд исследований обнаруживает противоположную реакцию. Это привело к предложению гипотезы растормаживания (или деполяризации), которая предполагает, что возбуждение или нейроны NAcc, или, по крайней мере, определенные подмножества, управляют поведением, связанным с вознаграждением.[2][27][28]

После почти 50 лет исследований вознаграждения за стимуляцию мозга эксперты подтвердили, что десятки участков мозга будут поддерживать внутричерепная самостимуляция. Области включают латеральный гипоталамус и медиальный пучок переднего мозга, которые особенно эффективны. Стимуляция активирует волокна, образующие восходящие пути; восходящие пути включают мезолимбический дофаминовый путь, которая проецируется от вентральной тегментальной области к прилежащее ядро. Есть несколько объяснений того, почему мезолимбический путь дофамина является центральным в цепях, опосредующих вознаграждение. Во-первых, наблюдается заметное увеличение высвобождения дофамина мезолимбическим путем, когда животные участвуют в внутричерепной самостимуляции.[8] Во-вторых, эксперименты постоянно показывают, что вознаграждение за стимуляцию мозга стимулирует усиление путей, которые обычно активируются естественные награды, и награда за лекарство или внутричерепная самостимуляция может вызвать более сильную активацию центральных механизмов вознаграждения, поскольку они активируют центр вознаграждения напрямую, а не через периферические нервы.[8][29][30] В-третьих, когда животным вводят наркотики, вызывающие привыкание, или они участвуют в естественном положительном поведении, таком как кормление или сексуальная активность, происходит заметное высвобождение дофамина в прилежащем ядре.[8] Однако дофамин - не единственное, что дает мозг.

Ключевой путь

Диаграмма, показывающая некоторые из ключевых компонентов мезокортиколимбической («наградной») цепи.

Вентральная тегментальная область

  • VTA важен для реакции на стимулы и сигналы, указывающие на наличие награды. Вознаграждающие стимулы (и все наркотики, вызывающие зависимость) действуют в цепи, запуская VTA для передачи дофаминовых сигналов в прилежащее ядро, прямо или косвенно.[31] VTA имеет два важных пути: мезолимбический путь проецируются на лимбические (полосатые) области и лежат в основе мотивационного поведения и процессов, а также мезокортикальный путь проецирование на префронтальную кору, поддерживая когнитивные функции, такие как изучение внешних сигналов и т. д. [32]
  • Дофаминергические нейроны в этой области превращают аминокислоту тирозин в ДОФА с помощью фермента тирозингидроксилаза, который затем превращается в дофамин с помощью фермента допа-декарбоксилаза.[33]

Полосатое тело (прилежащее ядро)

  • Стриатум широко участвует в приобретении и выявлении усвоенного поведения в ответ на полезный сигнал. VTA проецируется на полосатое тело и активирует ГАМК-ергические средние колючие нейроны через рецепторы D1 и D2 в вентральном (Nucleus Accumbens) и дорсальном полосатом теле. [34]
  • В Вентральное полосатое тело (Nucleus Accumbens) широко участвует в приобретении поведения при подаче от VTA и в выявлении поведения при подаче от PFC. Оболочка NAc проецируется на паллидум и VTA, регулируя лимбические и вегетативные функции. Это модулирует усиливающие свойства стимулов и краткосрочные аспекты вознаграждения. Ядро NAc проецируется на черную субстанцию ​​и участвует в развитии стремления к вознаграждению и его выражении. Он участвует в пространственном обучении, условной реакции и импульсивном выборе; долгосрочные элементы вознаграждения.[35]
  • Спинное полосатое тело участвует в обучении, Дорсальный медиальный полосатик в целенаправленном обучении, а Дорсальный боковой полосатик в обучении «стимул-реакция», лежащем в основе Павловской реакции.[36] При повторной активации стимулами Nucleus Accumbens может активировать спинное полосатое тело через интрастриатальную петлю. Передача сигналов от NAc к DS позволяет связанным с вознаграждением репликам активировать DS без присутствия самого вознаграждения. Это может активировать тягу к еде и стремление к вознаграждению (и вызывает рецидив во время воздержания от зависимости).[37]

Префронтальная кора

  • Дофаминергические нейроны VTA проецируются на PFC, активируя глутаминергические нейроны, которые проецируются на множество других регионов, включая спинное полосатое тело и NAc, что в конечном итоге позволяет PFC опосредовать заметность и условное поведение в ответ на стимулы.[38]
  • Примечательно, что воздержание от наркозависимости активирует ПФУ, глутаматергическую проекцию в NAc, что приводит к сильному пристрастию и модулирует восстановление зависимого поведения, вызванного воздержанием. PFC также взаимодействует с VTA через мезокортикальный путь и помогает связать сигналы окружающей среды с вознаграждением. [39]

Гиппокамп

  • Гиппокамп выполняет несколько функций, включая создание и хранение воспоминаний. В цепи вознаграждения он служит контекстным воспоминаниям и связанным с ними сигналам. В конечном итоге он поддерживает восстановление стремления к вознаграждению с помощью сигналов и контекстных триггеров. [40]

Миндалевидное тело

  • AMY принимает ввод от VTA и выводит на NAc. Миндалевидное тело играет важную роль в создании сильного эмоционального воспоминания о вспышке, и, вероятно, поддерживает создание сильных воспоминаний, связанных с репликами.[41] Это также важно для смягчения тревожных эффектов отмены и увеличения потребления наркотиков при зависимости.[42]

Центры удовольствий

Удовольствие является компонентом вознаграждения, но не все вознаграждения доставляют удовольствие (например, деньги не вызывают удовольствия, если эта реакция не обусловлена).[1] Стимулы, которые доставляют удовольствие от природы, а потому и привлекательны, известны как внутреннее вознаграждение, в то время как стимулы, которые являются привлекательными и мотивируют подходящее поведение, но не доставляют удовольствия по своей природе, называются внешние награды.[1] Внешнее вознаграждение (например, деньги) является вознаграждением в результате выученная ассоциация с внутренней наградой.[1] Другими словами, внешние награды действуют как мотивационные магниты, которые вызывают реакции «желания», но не «симпатии», когда они были приобретены.[1]

Система вознаграждения содержит центры удовольствия или гедонистические горячие точки - то есть структуры мозга, которые опосредуют реакцию удовольствия или «симпатии» от внутреннего вознаграждения. По состоянию на октябрь 2017 г. гедонистические «горячие точки» были определены в подразделах внутри оболочка прилежащего ядра, брюшной паллидум, парабрахиальное ядро, орбитофронтальная кора (OFC), и островковая кора.[2][17][43] Горячая точка в оболочке прилежащего ядра расположена в ростродорсальном квадранте медиальной оболочки, в то время как гедоническая холодная точка расположена в более задней области. Задний вентральный паллидум также содержит гедонистическую горячую точку, тогда как передний вентральный паллидум содержит гедоническую холодную точку. Микроинъекции опиоиды, эндоканнабиноиды, и орексин способны вызвать симпатию в этих горячих точках.[2] Было продемонстрировано, что гедонические горячие точки, расположенные в передней части OFC и задней части островка, реагируют на орексин и опиоиды, так же как и перекрывающиеся гедонические холодные точки в передней и задней части OFC.[43] С другой стороны, горячая точка парабрахиального ядра, как было продемонстрировано, реагирует только на агонисты бензодиазепиновых рецепторов.[2]

Гедонические горячие точки функционально связаны, в том смысле, что активация одной горячей точки приводит к привлечению других, как индексируется индуцированное выражение из c-Fos, немедленный ранний ген. Кроме того, ингибирование одной точки доступа приводит к ослаблению эффектов активации другой точки доступа.[2][43] Таким образом, считается, что одновременная активация каждой гедонистической точки в системе вознаграждения необходима для создания ощущения интенсивного эйфория.[44]

Желая и любя

Основная статья: Стимулирующая значимость
Настройка аппетитных и защитных реакций в прилежащем ядре оболочки. (Выше) для блокады AMPA требуется функция D1, чтобы вызывать мотивированное поведение, независимо от валентности, и функция D2, чтобы вызывать защитное поведение. С другой стороны, ГАМК-агонизм не требует функции дофаминового рецептора. (Ниже) Расширение анатомических областей, которые вызывают защитное поведение при стрессе, и аппетитное поведение в домашней среде, вызванное антагонизмом AMPA. Эта гибкость менее очевидна при агонизме ГАМК.[27]

Стимулирующая значимость это атрибут «желания» или «желания», который включает в себя мотивационный компонент, который присваивается стимулирующему стимулу оболочка прилежащего ядра (Оболочка NAcc).[1][45][46] Степень нейротрансмиссии дофамина в оболочку NAcc от мезолимбический путь сильно коррелирует с величиной значимости стимула для поощрения стимулов.[45]

Активация дорсоростральной области прилежащего ядра коррелирует с увеличением желания без одновременного увеличения симпатии.[47] Однако дофаминергическая нейротрансмиссия в оболочку прилежащего ядра отвечает не только за аппетит. мотивационная значимость (т. е. значимость стимула) для поощрения стимулов, но также и для отвращающей мотивационной значимости, которая уводит поведение от нежелательных стимулов.[12][48][49] В дорсальном полосатом теле активация MSN, экспрессирующих D1, вызывает выраженность аппетитных стимулов, тогда как активация MSN, экспрессирующих D2, вызывает отвращение. В NAcc такая дихотомия не столь четкая, и активации MSN D1 и D2 достаточно для усиления мотивации,[50][51] вероятно, через растормаживание VTA через ингибирование вентрального паллидума.[52][53]

Теория сенсибилизации стимулов Робинсона и Берриджа 1993 г. предположила, что награда содержит отдельные психологические компоненты: желание (стимул) и симпатия (удовольствие). Чтобы объяснить усиление контакта с определенным стимулом, например с шоколадом, действуют два независимых фактора - наше желание иметь шоколад (желание) и эффект удовольствия от шоколада (симпатия). Согласно Робинсону и Берриджу, желание и симпатия - два аспекта одного и того же процесса, поэтому награды обычно желательны и нравятся в одинаковой степени. Однако при определенных обстоятельствах желание и пристрастие также меняются независимо. Например, крысы, которые не едят после приема дофамина (испытывают потерю аппетита), ведут себя так, как будто они все еще любят пищу. В другом примере активированные электроды самостимуляции в боковом гипоталамусе крыс повышают аппетит, но также вызывают больше нежелательных реакций на вкус, например, сахар и соль; очевидно, стимуляция усиливает желание, но не симпатию. Такие результаты показывают, что система вознаграждения крыс включает независимые процессы желания и симпатии. Считается, что желающий компонент контролируется дофаминергические пути, в то время как компонент симпатии, как полагают, контролируется опиатно-бензодиазепиновыми системами.[8]

Система анти-награды

Koobs & LeMoal предположили, что существует отдельная схема, отвечающая за ослабление стремления к вознаграждению, которую они назвали схемой противодействия вознаграждению. Этот компонент действует как тормоз в цепи вознаграждения, предотвращая, таким образом, чрезмерную погоню за едой, сексом и т. Д. Эта цепь включает несколько частей миндалевидного тела (ядро ложа концевой полоски, центральное ядро), прилежащее ядро ​​и сигнальное молекулы, включая норэпинефрин, фактор высвобождения кортикотропина и динорфин.[54] Предполагается, что этот контур опосредует неприятные составляющие стресса, и поэтому считается, что он участвует в зависимости и абстиненции. В то время как схема вознаграждения опосредует начальное положительное подкрепление, участвующее в развитии зависимости, именно схема анти-вознаграждения, которая позже преобладает через отрицательное подкрепление, мотивирует стремление к поощрительным стимулам.[55]

Обучение

Дальнейшая информация: Ассоциативное обучение

Вознаграждающие стимулы могут побудить обучение как в форме классическое кондиционирование (Павловское кондиционирование) и оперантная обусловленность (инструментальная обусловленность). В классическом обусловливании награда может действовать как безусловный стимул, который, когда он связан с условным стимулом, заставляет условный стимул вызывать как скелетно-мышечные (в форме простого подхода и поведения избегания), так и вегетативные реакции. В оперантной обусловленности награда может действовать как подкрепление в том, что он увеличивает или поддерживает действия, которые приводят к самому себе.[3] Усвоенное поведение может быть чувствительным или не учитывать ценность результатов, к которым они приводят; поведения, которые чувствительны к случайности результата при выполнении действия, а также к значению результата целенаправленный, в то время как вызванные действия, нечувствительные к случайности или значению, называются привычки.[56] Считается, что это различие отражает две формы обучения: свободное от моделей и основанное на моделях. Свободное обучение модели включает простое кэширование и обновление значений. Напротив, обучение на основе моделей включает хранение и построение внутренней модели событий, которая позволяет делать выводы и гибкие прогнозы. Хотя обычно предполагается, что создание условий Павлова не зависит от модели, значимость стимула, приписываемая условному стимулу, является гибкой по отношению к изменениям во внутренних мотивационных состояниях.[57]

Отдельные нейронные системы отвечают за обучение ассоциаций между стимулами и результатами, действиями и результатами, а также стимулами и реакциями. Хотя классическая обусловленность не ограничивается системой вознаграждения, усиление инструментальной производительности с помощью стимулов (т. Е. Павловско-инструментальный перевод ) требует прилежащего ядра. Привычное и целенаправленное инструментальное обучение зависит от латерального полосатое тело и медиальное полосатое тело соответственно.[56]

При инструментальном обучении противоположные изменения соотношения AMPA к NMDA рецепторы и фосфорилированные ERK происходит в D1 -тип и D2 -типа MSN, которые составляют прямые и косвенные пути соответственно.[58][59] Эти изменения синаптической пластичности и сопутствующее обучение зависят от активации полосатого тела D1 и рецепторов NMDA. Внутриклеточный каскад, активируемый рецепторами D1, включает рекрутирование протеинкиназа А, и в результате фосфорилирования ДАРПП-32, ингибирование фосфатаз, дезактивирующих ERK. Рецепторы NMDA активируют ERK через разные, но взаимосвязанные Путь Ras-Raf-MEK-ERK. Активация ERK, опосредованная только NMDA, является самоограничивающейся, поскольку активация NMDA также ингибирует опосредованное PKA ингибирование фосфатаз, дезактивирующих ERK. Однако, когда каскады D1 и NMDA активируются совместно, они работают синергетически, и результирующая активация ERK регулирует синаптическую пластичность в форме реструктуризации позвоночника, транспорта рецепторов AMPA, регуляции CREB и повышение клеточной возбудимости за счет ингибирования Kv4.2[60][61][62]

Расстройства

Зависимость

Основная статья: Зависимость

ΔFosB (DeltaFosB) - а фактор транскрипции гена – чрезмерное выражение в D1-типа средние шиповатые нейроны из прилежащее ядро это ключевой общий фактор практически для всех форм зависимости (т. е. поведенческие зависимости и наркомания ), которое вызывает поведение, связанное с зависимостью, и нейронная пластичность.[5][63][64][65] В частности, ΔFosB способствует самоуправление, поощрение поощрения, и поощрять эффекты перекрестной сенсибилизации среди определенных наркотиков и поведения, вызывающих зависимость.[5][63][64][66][67] Определенный эпигенетический модификации гистон белковые хвосты (т.е. модификации гистонов) в определенных областях мозга, как известно, также играют решающую роль в молекулярной основе пристрастия.[65][68][69][70]

Наркотики, вызывающие привыкание и поведение вознаграждаются и усиление (т.е. являются вызывающий привыкание) из-за их влияния на путь дофаминового вознаграждения.[16][71]

В боковой гипоталамус и медиальный пучок переднего мозга был наиболее часто изучаемым сайтом вознаграждения за стимуляцию мозга, особенно в исследованиях влияния лекарств на вознаграждение за стимуляцию мозга.[72] Система нейротрансмиттеров, которая была наиболее четко идентифицирована с формирующим привыкание действием наркотиков, вызывающих злоупотребление, - это мезолимбическая дофаминовая система с ее эфферент мишени в прилежащем ядре и его локальной ГАМКергической афференты. Действия амфетамина и кокаина, связанные с вознаграждением, находятся в дофаминергических синапсах прилежащего ядра и, возможно, в медиальная префронтальная кора. Крысы также учатся нажимать на рычаг для инъекций кокаина в медиальную префронтальную кору, что работает за счет увеличения обмена дофамина в прилежащем ядре.[73][74] Никотин, введенный непосредственно в прилежащее ядро, также усиливает локальное высвобождение дофамина, предположительно за счет пресинаптического действия на дофаминергические терминалы этой области. Никотиновые рецепторы локализуются в теле дофаминергических клеток, а местные инъекции никотина увеличивают срабатывание дофаминергических клеток, что имеет решающее значение для никотинового вознаграждения.[75][76] Некоторые дополнительные препараты, вызывающие привыкание, также могут снижать выработку средние шиповатые нейроны как следствие, несмотря на активацию дофаминергических проекций. Для опиатов нижний порог эффекта вознаграждения включает действия на ГАМКергические нейроны в вентральная тегментальная область, вторичный сайт вознаграждающих опиатов действием на нейроны со средними шипами прилежащего ядра. Таким образом, следующие образуют ядро ​​охарактеризованной в настоящее время схемы вознаграждения за лекарства; ГАМКергический афференты к мезолимбическим дофаминовым нейронам (первичный субстрат опиатного вознаграждения), к самим мезолимбическим дофаминовым нейронам (первичный субстрат психомоторного стимулятора вознаграждения) и ГАМКергическим эфферентам к мезолимбическим дофаминовым нейронам (вторичный участок опиатного вознаграждения).[72]

Мотивация

Основная статья: Мотивационная значимость

Дисфункциональная мотивационная значимость проявляется в ряде психических симптомов и расстройств. Ангедония, традиционно определяемая как снижение способности испытывать удовольствие, была пересмотрена как отражающая притупленную значимость стимулов, поскольку большинство ангедонических популяций демонстрируют неизменную «симпатию».[77][78] На другом конце спектра повышенная значимость стимулов, которая сужается для конкретных стимулов, характерна для поведенческой и наркотической зависимости. В случае страха или паранойи дисфункция может заключаться в повышенной неприятная заметность.[79]

Нейровизуализационные исследования диагнозов, связанных с ангедонией, показали снижение активности в OFC и вентральном полосатом теле.[80] В одном метаанализе сообщалось, что ангедония была связана со сниженным нервным ответом на ожидание вознаграждения в хвостатом ядре, скорлупе, прилежащем ядре и медиальной префронтальной коре (mPFC).[81]

Расстройства настроения

Некоторые типы депрессии связаны со снижением мотивации, что оценивается по готовности тратить усилия на вознаграждение. Эти аномалии были предварительно связаны со снижением активности в областях полосатого тела, и, хотя предполагается, что допаминергические аномалии играют определенную роль, большинство исследований, исследующих функцию дофамина при депрессии, сообщают о противоречивых результатах.[82][83] Хотя патологоанатомические исследования и нейровизуализационные исследования выявили отклонения во многих областях системы вознаграждения, лишь немногие результаты постоянно воспроизводятся. В некоторых исследованиях сообщалось о снижении активности NAcc, гиппокампа, медиальной префронтальной коры (mPFC) и орбитофронтальной коры (OFC), а также о повышении базолатеральная миндалина и субгенуальная поясная кора (sgACC) активность во время задач, связанных с вознаграждением или положительными стимулами. Эти аномалии нейровизуализации дополняются небольшими посмертными исследованиями, но то немногое исследований, которое было сделано, предполагает снижение возбуждающих синапсов в mPFC.[84] Снижение активности mPFC во время задач, связанных с вознаграждением, по-видимому, локализовано в более спинных областях (т. Е. прегенуальная поясная кора ), тогда как более вентральный sgACC гиперактивен при депрессии.[85]

Попытки исследовать основные нейронные схемы на животных моделях также дали противоречивые результаты. Две парадигмы обычно используются для моделирования депрессии, хронического социального поражения (CSDS) и хронического легкого стресса (CMS), хотя многие из них существуют. CSDS снижает предпочтение сахарозы, снижает социальное взаимодействие и увеличивает неподвижность в тесте принудительного плавания. CMS аналогичным образом снижает предпочтение сахарозы и поведенческое отчаяние, о чем свидетельствуют тесты подвешивания за хвост и принудительное плавание. Животные, восприимчивые к CSDS, демонстрируют повышенное фазовое возбуждение VTA, а ингибирование выступов VTA-NAcc ослабляет поведенческий дефицит, вызванный CSDS.[86] Однако ингибирование VTA-mPFC прогнозы усугубляют социальную изоляцию. С другой стороны, связанное с CMS снижение предпочтения и неподвижности сахарозы ослаблялось и усугублялось возбуждением и ингибированием VTA, соответственно.[87][88] Хотя эти различия могут быть отнесены к разным протоколам стимуляции или плохим трансляционным парадигмам, переменные результаты могут также заключаться в гетерогенной функциональности областей, связанных с вознаграждением.[89]

Оптогенетический стимуляция mPFC в целом дает антидепрессивный эффект. Этот эффект, по-видимому, локализован на гомологе pgACC грызунов (предлимбическая кора), поскольку стимуляция гомолога sgACC (инфралимбической коры) грызунов не вызывает поведенческих эффектов. Кроме того, глубокая стимуляция мозга в инфралимбической коре, которая, как считается, оказывает тормозящее действие, также оказывает антидепрессивный эффект. Этот вывод согласуется с наблюдением, что фармакологическое ингибирование инфралимбической коры ослабляет депрессивное поведение.[89]

Шизофрения

Шизофрения ассоциируется с дефицитом мотивации, обычно относящимся к другим негативным симптомам, таким как снижение спонтанной речи. Часто сообщается, что опыт «симпатии» остается неизменным,[90] как поведенчески, так и нервно, хотя результаты могут быть специфичными для определенных стимулов, таких как денежное вознаграждение.[91] Более того, неявное обучение и простые задачи, связанные с вознаграждением, также остаются неизменными при шизофрении.[92] Скорее, недостатки в системе вознаграждения очевидны при выполнении задач, связанных с вознаграждением, которые являются когнитивно сложными. Эти дефициты связаны как с аномальной активностью полосатого тела, так и с активностью OFC, а также с аномалиями в областях, связанных с когнитивными функциями, такими как дорсолатеральная префронтальная кора (DLPFC).[93]

История

Коробка Скиннера

Первым ключом к разгадке наличия системы вознаграждения в мозгу стало случайное открытие Джеймсом Олдсом и Питером Милнером в 1954 году. Они обнаружили, что крысы могут выполнять такое поведение, как нажатие на штангу, чтобы применить краткую электрическую стимуляцию для определенных целей. сайты в их мозгах. Это явление называется внутричерепная самостимуляция или награда за стимуляцию мозга. Обычно крысы нажимают на рычаг сотни или тысячи раз в час, чтобы получить эту стимуляцию мозга, останавливаясь только тогда, когда они истощены. Когда мы пытались научить крыс решать проблемы и запускать лабиринты, стимуляция определенных областей мозга, в которых была обнаружена стимуляция, казалось, доставляла животным удовольствие. Они попробовали то же самое с людьми, и результаты были аналогичными. Объяснение того, почему животные проявляют поведение, не имеющее никакого значения для выживания ни их самих, ни их вида, состоит в том, что стимуляция мозга активирует систему, лежащую в основе вознаграждения.[94]

В ходе фундаментального открытия, сделанного в 1954 году, исследователи Джеймс Олдс и Питер Милнер обнаружили, что низковольтная электрическая стимуляция определенных областей мозга крысы действует как награда в обучении животных бегать по лабиринтам и решать проблемы.[95][96] Казалось, что стимуляция этих частей мозга доставляет животным удовольствие,[95] а в более поздних работах люди сообщали о приятных ощущениях от такой стимуляции. Когда крыс тестировали в Ящики Скиннера где они могли стимулировать систему вознаграждения, нажимая на рычаг, крысы нажимали на них часами.[96] Исследования в следующие два десятилетия установили, что дофамин является одним из основных химических веществ, участвующих в передаче нейронных сигналов в этих областях, а дофамин считался «химическим веществом удовольствия» мозга.[97]

Иван Павлов был психологом, который использовал систему вознаграждений для изучения классическое кондиционирование. Павлов использовал систему вознаграждения, награждая собак едой после того, как они услышали звонок или другой стимул. Павлов награждали собак так, что собаки ассоциировали еду, награду с звонком, раздражителем.[98]Эдвард Л. Торндайк использовал систему вознаграждения для изучения оперантной обусловленности. Он начал с того, что поместил кошек в коробку-головоломку и поставил еду вне коробки, чтобы кошка хотела сбежать. Кошки пытались выбраться из коробки с головоломкой и добраться до еды. Хотя кошки съели еду после того, как они сбежали из ящика, Торндайк узнал, что кошки пытались сбежать из ящика без награды в виде еды. Торндайк использовал награды в виде еды и свободы, чтобы стимулировать систему вознаграждения кошек. Торндайк использовал это, чтобы увидеть, как кошки научились выходить из ящика.[99]

Другие виды

Животные быстро учатся нажимать на планку, чтобы вводить опиаты прямо в покрышка среднего мозга или прилежащее ядро. Те же животные не работают для получения опиатов, если дофаминергические нейроны мезолимбический путь инактивированы. С этой точки зрения животные, как и люди, участвуют в поведении, которое увеличивает выброс дофамина.

Кент Берридж, исследователь в аффективная нейробиология, нашел это сладкое (понравилось ) и горький (не нравится ) вкусы отличаются орофациальные выражения, и эти выражения аналогичным образом проявлялись у новорожденных людей, орангутангов и крыс. Это было свидетельством того, что удовольствие (в частности, симпатия) имеет объективные характеристики и, по сути, одинаков для разных видов животных. Большинство исследований в области нейробиологии показали, что чем больше дофамина выделяется наградой, тем эффективнее награда. Это называется гедонистическим воздействием, которое может быть изменено усилием, направленным на вознаграждение, и самим вознаграждением. Берридж обнаружил, что блокирование дофаминовой системы не влияет на положительную реакцию на что-то сладкое (измеряемое по выражению лица). Другими словами, гедонистическое воздействие не изменилось в зависимости от количества сахара. Это обесценило общепринятое предположение, что дофамин опосредует удовольствие. Даже при более интенсивных изменениях дофамина данные, казалось, оставались неизменными.[100] Однако клиническое исследование от января 2019 года, в котором оценивалось влияние предшественника дофамина (леводопа ), антагонист (рисперидон ) и плацебо в ответах на музыку, включая степень удовольствия, полученного во время музыкальный озноб, измеряемые изменениями в электродермальная активность а также субъективные оценки - обнаружено, что манипуляции с нейротрансмиссией дофамина двунаправленно регулируют познание удовольствия (в частности, гедонистическое влияние музыки ) у людей.[101][102] Это исследование показало, что повышенная нейротрансмиссия дофамина действует как sine qua non условие приятных гедонистических реакций на музыку у людей.[101][102]

Берридж разработал стимулирующая значимость гипотеза для решения желая аспект награды. Это объясняет компульсивное употребление наркотиков наркоманами, даже когда они больше не вызывают эйфории, и тягу, возникающую даже после того, как человек перестал испытывать абстинентный синдром. Некоторые наркоманы реагируют на определенные раздражители, связанные с нервными изменениями, вызванными наркотиками. Эта сенсибилизация мозга похожа на эффект дофамина, потому что желая и симпатия происходят реакции. Мозг и поведение человека и животных претерпевают аналогичные изменения в отношении систем вознаграждения, потому что эти системы настолько заметны.[100]

Смотрите также

использованная литература

  1. ^ а б c d е ж г час я j k л м Шульц, Вольфрам (июль 2015 г.). «Нейронное вознаграждение и сигналы решения: от теорий к данным». Физиологические обзоры. 95 (3): 853–951. Дои:10.1152 / Physrev.00023.2014. ЧВК  4491543. PMID  26109341.
  2. ^ а б c d е ж г час Берридж К.С., Крингельбах М.Л. (май 2015 г.). «Системы удовольствия в мозгу». Нейрон. 86 (3): 646–664. Дои:10.1016 / j.neuron.2015.02.018. ЧВК  4425246. PMID  25950633. В префронтальной коре недавние данные указывают на то, что OFC [орбитофронтальная кора] OFC и кора островка могут содержать свои собственные дополнительные горячие точки (D.C. Castro et al., Soc. Neurosci., Аннотация). В конкретных субрегионах каждой области либо опиоид-стимулирующие, либо стимулирующие орексин микроинъекции, по-видимому, увеличивают количество симпатия реакции, вызываемые сладостью, подобные горячим точкам [nucleus accumbens] NAc и [ventral pallidum] VP. Успешное подтверждение гедонистических горячих точек в OFC или островке было бы важным и, возможно, актуальным для упомянутого ранее срединно-переднего участка орбитофронтальной зоны, который особенно отслеживает субъективное удовольствие от еды у людей (Georgiadis et al., 2012; Kringelbach, 2005; Kringelbach et al. al., 2003; Small et al., 2001; Veldhuizen et al., 2010). Наконец, в стволе мозга участок заднего мозга рядом с парабрахиальным ядром дорсального моста также, по-видимому, может вносить вклад в гедонический прирост функции (Söderpalm and Berridge, 2000). Стволовой механизм удовольствия может показаться более удивительным, чем горячие точки переднего мозга любому, кто рассматривает ствол мозга как просто рефлексивное, но парабрахиальное ядро ​​моста способствует вкусовым ощущениям, боли и многим висцеральным ощущениям со стороны тела, а также считается, что оно играет важную роль. роль в мотивации (Wu et al., 2012) и в человеческих эмоциях (особенно в связи с гипотезой соматических маркеров) (Damasio, 2010).
  3. ^ а б c d е ж г час я Шульц В. (2015). «Нейронное вознаграждение и сигналы принятия решений: от теорий к данным». Физиологические обзоры. 95 (3): 853–951. Дои:10.1152 / Physrev.00023.2014. ЧВК  4491543. PMID  26109341. Вознаграждения в оперантном обусловливании - это положительные подкрепления. ... Оперантное поведение дает хорошее определение вознаграждения. Все, что заставляет человека возвращаться за большим, является положительным подкреплением и, следовательно, наградой. Хотя это дает хорошее определение, положительное подкрепление - лишь одна из нескольких функций вознаграждения. ... Награды привлекательны. Они мотивируют и заставляют прилагать усилия. ... Вознаграждение побуждает подходящее поведение, также называемое аппетитным или подготовительным поведением, сексуальным поведением и завершающим поведением. ... Таким образом, любой стимул, объект, событие, действие или ситуация, которые могут заставить нас приблизиться и поглотить их, по определению является наградой. ... Вознаграждающие стимулы, предметы, события, ситуации и действия состоят из нескольких основных компонентов. Во-первых, награды имеют базовые сенсорные компоненты (зрительные, слуховые, соматосенсорные, вкусовые и обонятельные) ... Во-вторых, награды являются заметными и, таким образом, вызывают внимание, которое проявляется как ориентировочные реакции (РИСУНОК 1, в середине). Важность поощрений определяется тремя основными факторами, а именно их физической интенсивностью и воздействием (физическая значимость), их новизной и неожиданностью (новизна / неожиданность) и их общим мотивационным воздействием, разделяемым с наказывающими (мотивационная значимость). Отдельная форма, не включенная в эту схему, - значимость стимулов, - в первую очередь касается функции дофамина при зависимости и относится только к подходу к поведению (в отличие от обучения) ... В-третьих, вознаграждения имеют ценностный компонент, который определяет положительно мотивирующие эффекты вознаграждений и является не содержится в сенсорных компонентах и ​​компонентах внимания и не объясняется ими (РИСУНОК 1, справа). Этот компонент отражает поведенческие предпочтения, поэтому является субъективным и лишь частично определяется физическими параметрами. Только этот компонент составляет то, что мы понимаем как вознаграждение. Он опосредует конкретное поведенческое подкрепление, создание подходов и эмоциональные эффекты вознаграждений, которые имеют решающее значение для выживания и воспроизводства организма, тогда как все другие компоненты только поддерживают эти функции. ... Вознаграждение также может быть неотъемлемой частью поведения (31, 546, 547). Они контрастируют с внешним вознаграждением, которое обеспечивает мотивацию поведения и составляет суть оперантного поведения в лабораторных тестах. Внутреннее вознаграждение - это деятельность, которая доставляет удовольствие сама по себе и предпринимается ради нее самой, но не является средством получения внешнего вознаграждения. ... Внутреннее вознаграждение само по себе является подлинным вознаграждением, поскольку оно побуждает к обучению, подходу и удовольствию, например совершенствованию, игре и наслаждению игрой на фортепиано. Хотя они могут служить для обусловливания наград более высокого порядка, они не являются обусловленными наградами более высокого порядка, поскольку для достижения их свойств вознаграждения не требуется сочетания с безусловным вознаграждением. ... Эти эмоции также называются симпатией (для удовольствия) и желанием (для желания) в исследованиях зависимости (471) и решительно поддерживают обучение и функции вознаграждения, генерирующие подход.
  4. ^ Маленка Р.К., Нестлер Э.Дж., Хайман С.Е. (2009). «Глава 15: Закрепление и аддиктивные расстройства». В Sydor A, Brown RY (ред.). Молекулярная нейрофармакология: основа клинической неврологии (2-е изд.). Нью-Йорк: McGraw-Hill Medical. С. 364–375. ISBN  9780071481274.
  5. ^ а б c Nestler EJ (декабрь 2013 г.). «Клеточная основа памяти при зависимости». Диалоги в клинической неврологии. 15 (4): 431–443. ЧВК  3898681. PMID  24459410. Несмотря на важность многочисленных психосоциальных факторов, по своей сути наркомания включает в себя биологический процесс: способность многократного воздействия наркотика, вызываемого злоупотреблением, вызывать изменения в уязвимом мозге, которые вызывают компульсивный поиск и прием наркотиков, а также потерю контроля. над употреблением наркотиков, которые определяют состояние зависимости. ... Большое количество литературы продемонстрировало, что такая индукция ΔFosB в нейронах D1-типа [прилежащее ядро] увеличивает чувствительность животного к лекарству, а также увеличивает естественное вознаграждение и способствует самостоятельному введению лекарства, предположительно посредством процесса положительного подкрепления. Другой мишенью для ΔFosB является cFos: поскольку ΔFosB накапливается при многократном воздействии лекарственного средства, он подавляет c-Fos и способствует молекулярному переключению, посредством чего ΔFosB селективно индуцируется в состоянии хронического лечения лекарственным средством.41. ... Более того, появляется все больше свидетельств того, что, несмотря на ряд генетических рисков зависимости среди населения, воздействие достаточно высоких доз наркотика в течение длительных периодов времени может превратить человека с относительно более низкой генетической нагрузкой в ​​наркомана.
  6. ^ "Словарь терминов". Медицинская школа горы Синай. Кафедра неврологии. Получено 9 февраля 2015.
  7. ^ Волков Н.Д., Кооб Г.Ф., Маклеллан А.Т. (январь 2016 г.). «Нейробиологические достижения модели зависимости от болезни мозга». Медицинский журнал Новой Англии. 374 (4): 363–371. Дои:10.1056 / NEJMra1511480. ЧВК  6135257. PMID  26816013. Расстройство, связанное с употреблением психоактивных веществ: диагностический термин в пятом издании Диагностического и статистического руководства по психическим расстройствам (DSM-5), относящийся к повторяющемуся употреблению алкоголя или других наркотиков, которое вызывает клинически и функционально значимые нарушения, такие как проблемы со здоровьем, инвалидность, и невыполнение основных обязанностей на работе, в школе или дома. В зависимости от степени тяжести это заболевание классифицируется как легкое, умеренное или тяжелое.
    Зависимость: термин, используемый для обозначения наиболее тяжелой хронической стадии расстройства, связанного с употреблением психоактивных веществ, при котором наблюдается существенная потеря самоконтроля, на что указывает компульсивный прием наркотиков, несмотря на желание прекратить прием наркотика. В DSM-5 термин «зависимость» является синонимом классификации тяжелого расстройства, связанного с употреблением психоактивных веществ.
  8. ^ а б c d е Колб Б., Уишоу IQ (2001). Введение в мозг и поведение (1-е изд.). Нью-Йорк: стоит. стр.438–441. ISBN  9780716751694.
  9. ^ https://youtube.com/NQBoNcr8qIk?t=309
  10. ^ «Дофамин участвует в агрессии». Медицинские новости сегодня. 15 января 2008 г.. Получено 14 ноября 2010.
  11. ^ Duarte, Isabel C .; Афонсу, Сония; Хорхе, Елена; Кайолла, Рикардо; Феррейра, Карлос; Каштелу-Бранко, Мигель (1 мая 2017 г.). «Племенная любовь: нейронные корреляты страстного увлечения футбольных фанатов». Социальная когнитивная и аффективная нейробиология. 12 (5): 718–728. Дои:10.1093 / сканирование / nsx003. ЧВК  5460049. PMID  28338882.
  12. ^ а б c Salamone, John D .; Корреа, Мерсе (ноябрь 2012 г.). «Таинственные мотивационные функции мезолимбического допамина». Нейрон. 76 (3): 470–485. Дои:10.1016 / j.neuron.2012.10.021. ЧВК  4450094. PMID  23141060.
  13. ^ а б c d е ж г Ягер Л.М., Гарсия А.Ф., Вунш А.М., Фергюсон С.М. (август 2015 г.). «Все аспекты полосатого тела: роль в наркомании». Неврология. 301: 529–541. Дои:10.1016 / j.neuroscience.2015.06.033. ЧВК  4523218. PMID  26116518. [Стриатум] получает дофаминергические входы из вентральной тегментальной области (VTA) и черной субстанции (SNr), а глутаматергические входы из нескольких областей, включая кору, гиппокамп, миндалевидное тело и таламус (Swanson, 1982; Phillipson and Griffiths, 1985; Finch, 1996; Groenewegen et al., 1999; Britt et al., 2012). Эти глутаматергические входы соприкасаются с головками дендритных шипов полосатых ГАМКергических нейронов проекции шипов (MSN), тогда как дофаминергические входные синапсы на шейке позвоночника, обеспечивая важное и сложное взаимодействие между этими двумя входами в модуляции активности MSN ... Следует также отметить, что существует небольшая популяция нейронов в NAc [nucleus accumbens], которые коэкспрессируют рецепторы D1 и D2, хотя это в значительной степени ограничено оболочкой NAc (Bertran-Gonzalez et al., 2008). ... Нейроны в подразделениях ядра NAc и оболочки NAc также различаются функционально. Ядро NAc участвует в обработке условных стимулов, тогда как оболочка NAc более важна в обработке безусловных стимулов; Традиционно считается, что эти две популяции полосатого тела MSN оказывают противоположное влияние на продукцию базальных ганглиев. Активация dMSN вызывает общее возбуждение таламуса, приводящее к положительной петле корковой обратной связи; тем самым действуя как сигнал «идти» к началу поведения. Однако активация iMSN вызывает общее ингибирование таламической активности, что приводит к отрицательной петле корковой обратной связи и, следовательно, служит `` тормозом '' для подавления поведения ... Также появляется все больше свидетельств того, что iMSN играют роль в мотивации и зависимости ( Lobo, Nestler, 2011; Grueter et al., 2013). Например, оптогенетическая активация iMSN ядра и оболочки NAc подавляла развитие кокаинового CPP, тогда как избирательное удаление iMSN ядра и оболочки NAc ... усиливало развитие и устойчивость амфетаминового CPP (Durieux et al., 2009; Lobo et al. др., 2010). Эти результаты показывают, что iMSN могут двунаправленно модулировать вознаграждение за лекарство. ... Вместе эти данные предполагают, что iMSN обычно действуют, чтобы сдерживать поведение, связанное с приемом наркотиков, и рекрутирование этих нейронов на самом деле может защищать от развития компульсивного употребления наркотиков.
  14. ^ Тейлор С.Б., Льюис К.Р., Олив М.Ф. (2013). «Нейросхема незаконной зависимости от психостимуляторов: острые и хронические эффекты у людей». Subst Abuse Rehabil. 4: 29–43. Дои:10.2147 / SAR.S39684. ЧВК  3931688. PMID  24648786. Области базальных ганглиев, которые включают дорсальный и вентральный стриатум, внутренний и внешний сегменты бледного шара, субталамическое ядро ​​и тела дофаминергических клеток в черной субстанции, в значительной степени участвуют не только в регуляции мелкой моторики, но и в префронтальной коре. ] PFC function.43 Из этих областей NAc [nucleus accumbens] (описанный выше) и DS [дорсальный стриатум] (описанный ниже) наиболее часто исследуются на предмет зависимости. Таким образом, здесь будет упомянуто только краткое описание модулирующей роли базальных ганглиев в цепях, связанных с зависимостью. Общий вывод базальных ганглиев осуществляется преимущественно через таламус, который затем возвращается в ПФК, образуя кортико-стриатально-таламо-кортикальные (CSTC) петли. Предлагаются три петли CSTC для модуляции исполнительной функции, выбора действий и поведенческого торможения. В дорсолатеральном префронтальном контуре базальные ганглии в первую очередь модулируют идентификацию и выбор целей, включая вознаграждение.44 Контур OFC [орбитофронтальной коры] модулирует принятие решений и импульсивность, а передний пояс поясной извилины модулирует оценку последствий. модулируются дофаминергическими входами из VTA [вентральной тегментальной области], чтобы в конечном итоге направлять поведение, связанное с зависимостью, включая постоянство и сужение поведенческого репертуара в сторону поиска наркотиков и продолжающегося употребления наркотиков, несмотря на негативные последствия. 43–45
  15. ^ Grall-Bronnec M, Sauvaget A (2014). «Использование повторяющейся транскраниальной магнитной стимуляции для модуляции тяги и аддиктивного поведения: критический обзор литературы по эффективности, технические и методологические соображения». Neurosci. Biobehav. Rev. 47: 592–613. Дои:10.1016 / j.neubiorev.2014.10.013. PMID  25454360. Исследования показали, что тяга подкрепляется активацией цепей вознаграждения и мотивации (McBride et al., 2006, Wang et al., 2007, Wing et al., 2012, Goldman et al., 2013, Jansen et al., 2013 и Volkow et al., 2013). По мнению этих авторов, основными вовлеченными нервными структурами являются: прилежащее ядро, дорсальное полосатое тело, орбитофронтальная кора, передняя поясная кора, дорсолатеральная префронтальная кора (DLPFC), миндалевидное тело, гиппокамп и островок.
  16. ^ а б Маленка Р.К., Нестлер Э.Дж., Хайман С.Е. (2009). Sydor A, Brown RY (ред.). Молекулярная нейрофармакология: основа клинической неврологии (2-е изд.). Нью-Йорк: McGraw-Hill Medical. С. 365–366, 376. ISBN  978-0-07-148127-4. Нейронные субстраты, которые лежат в основе восприятия вознаграждения и феномена положительного подкрепления, представляют собой набор взаимосвязанных структур переднего мозга, называемых мозговыми путями вознаграждения; к ним относятся прилежащее ядро ​​(NAc; основной компонент вентрального полосатого тела), базальный передний мозг (компоненты которого были названы расширенной миндалевидным телом, как обсуждается далее в этой главе), гиппокамп, гипоталамус и лобные области коры головного мозга. Эти структуры получают богатую дофаминергическую иннервацию из вентральной тегментальной области (VTA) среднего мозга. Лекарства, вызывающие привыкание, вознаграждают и укрепляют, потому что они действуют в путях вознаграждения мозга, усиливая либо высвобождение дофамина, либо эффекты дофамина в NAc или родственных структурах, либо потому, что они производят эффекты, подобные дофамину. ... Макроструктура, предположительно объединяющая многие функции этого контура, описывается некоторыми исследователями как расширенная миндалевидное тело. Утверждается, что расширенная миндалевидное тело включает несколько базальных структур переднего мозга, которые имеют сходную морфологию, иммуноцитохимические особенности и взаимосвязь и которые хорошо подходят для опосредующих аспектов функции вознаграждения; они включают ядро ​​ложа терминальной полоски, центральную медиальную миндалину, оболочку NAc и сублентикулярное вещество innominata.
  17. ^ а б Ричард Дж. М., Кастро, округ Колумбия, Дифеличеантонио АГ, Робинсон М.Дж., Берридж К.С. (ноябрь 2013 г.). «Отображение мозговых цепей вознаграждения и мотивации: по стопам Энн Келли». Neurosci. Biobehav. Rev. 37 (9 Pt A): 1919–1931. Дои:10.1016 / j.neubiorev.2012.12.008. ЧВК  3706488. PMID  23261404.
    Рисунок 3: Нейронные цепи, лежащие в основе мотивированного «желания» и гедонистического «симпатии».
  18. ^ Ло М., Чжоу Дж., Лю З. (август 2015 г.). «Наградная обработка ядром дорсального шва: 5-HT и выше». Учить. Mem. 22 (9): 452–460. Дои:10.1101 / лм. 037317.114. ЧВК  4561406. PMID  26286655.
  19. ^ Моултон Э.А., Эльман И., Бесерра Л. Р., Гольдштейн Р. З., Борсук Д. (май 2014 г.). «Мозжечок и зависимость: выводы, полученные в результате нейровизуализационных исследований». Наркоман. Биол. 19 (3): 317–331. Дои:10.1111 / adb.12101. ЧВК  4031616. PMID  24851284.
  20. ^ Caligiore D, Pezzulo G, Baldassarre G, Bostan AC, Strick PL, Doya K, Helmich RC, Dirkx M, Houk J, Jörntell H, Lago-Rodriguez A, Galea JM, Miall RC, Popa T, Kishore A, Verschure PF, Zucca R, Herreros I (февраль 2017 г.). «Консенсусный документ: взгляд на системный уровень функции мозжечка: взаимодействие между мозжечком, базальными ганглиями и корой головного мозга». Мозжечок. 16 (1): 203–229. Дои:10.1007 / s12311-016-0763-3. ЧВК  5243918. PMID  26873754.
  21. ^ Огава, СК; Ватабе-Учида, М. (2018). «Организация дофаминовой и серотониновой системы: анатомическое и функциональное картирование моносинаптических входов с использованием вируса бешенства». Фармакология, биохимия и поведение. 174: 9–22. Дои:10.1016 / j.pbb.2017.05.001. PMID  28476484. S2CID  5089422.
  22. ^ Моралес, М; Марголис, Э.Б. (февраль 2017 г.). «Вентральная тегментальная область: клеточная неоднородность, связность и поведение». Обзоры природы. Неврология. 18 (2): 73–85. Дои:10.1038 / номер 2016.165. PMID  28053327. S2CID  10311562.
  23. ^ Ламмель, S; Lim, BK; Маленка, РК (январь 2014 г.). «Награда и отвращение в гетерогенной дофаминовой системе среднего мозга». Нейрофармакология. 76 Pt B: 351–9. Дои:10.1016 / j.neuropharm.2013.03.019. ЧВК  3778102. PMID  23578393.
  24. ^ Nieh, EH; Kim, SY; Намбури, П; Тай, К.М. (20 мая 2013 г.). «Оптогенетическое вскрытие нейронных цепей, лежащих в основе эмоциональной валентности и мотивированного поведения». Исследование мозга. 1511: 73–92. Дои:10.1016 / j.brainres.2012.11.001. HDL:1721.1/92890. ЧВК  4099056. PMID  23142759.
  25. ^ Трантам-Дэвидсон Х., Нили Л.К., Лавин А., Симанс Дж. К. (2004). «Механизмы, лежащие в основе дифференциальной регуляции ингибирования допаминовых рецепторов D1 и D2 в префронтальной коре». Журнал неврологии. 24 (47): 10652–10659. Дои:10.1523 / jneurosci.3179-04.2004. ЧВК  5509068. PMID  15564581.
  26. ^ Ю З.Б., Чен Ю.К., Мудрый РА (2001). «Высвобождение дофамина и глутамата в прилежащем ядре и вентральной тегментальной области крысы после самостимуляции латерального гипоталамуса». Неврология. 107 (4): 629–639. Дои:10.1016 / s0306-4522 (01) 00379-7. PMID  11720786. S2CID  33615497.
  27. ^ а б Кастро, округ Колумбия; Коул, SL; Берридж, KC (2015). «Роли латерального гипоталамуса, прилежащего ядра и брюшной паллидума в еде и голоде: взаимодействие между гомеостатической схемой и схемой вознаграждения». Границы системной нейробиологии. 9: 90. Дои:10.3389 / fnsys.2015.00090. ЧВК  4466441. PMID  26124708.
  28. ^ Карлезон В.А., младший; Томас, MJ (2009). «Биологические субстраты награды и отвращения: гипотеза активности прилежащего ядра». Нейрофармакология. 56 Дополнение 1: 122–32. Дои:10.1016 / j.neuropharm.2008.06.075. ЧВК  2635333. PMID  18675281.
  29. ^ Мудрый Р.А., Ромпр П.П. (1989). «Мозговый дофамин и награда». Ежегодный обзор психологии. 40: 191–225. Дои:10.1146 / annurev.ps.40.020189.001203. PMID  2648975.
  30. ^ Мудрый РА (октябрь 2002 г.). «Схема вознаграждения мозга: понимание бессмысленных стимулов». Нейрон. 36 (2): 229–240. Дои:10.1016 / S0896-6273 (02) 00965-0. PMID  12383779. S2CID  16547037.
  31. ^ https://youtube.com/NQBoNcr8qIk?t=788
  32. ^ Кокане, С.С., и Перротти, Л.И. (2020). Половые различия и роль эстрадиола в мезолимбических цепях вознаграждения и уязвимость к кокаиновой и опиатной зависимости. Границы в поведенческой нейробиологии, 14.
  33. ^ Беккер, Дж. Б., и Чартофф, Э. (2019). Половые различия в нервных механизмах, опосредующих вознаграждение и зависимость. Нейропсихофармакология, 44 (1), 166-183.
  34. ^ Стооф, Дж. К., и Кебабиан, Дж. У. (1984). Два дофаминовых рецептора: биохимия, физиология и фармакология. Науки о жизни, 35 (23), 2281-2296.
  35. ^ Кокане, С.С., и Перротти, Л.И. (2020). Половые различия и роль эстрадиола в мезолимбических цепях вознаграждения и уязвимость к кокаиновой и опиатной зависимости. Границы в поведенческой нейробиологии, 14.
  36. ^ Инь, Х. Х., Ноултон, Б. Дж., И Баллейн, Б. У. (2005). Блокада рецепторов NMDA в дорсомедиальном полосатом теле предотвращает обучение действиям и результатам в инструментальном кондиционировании. Европейский журнал нейробиологии, 22 (2), 505-512.
  37. ^ Кооб, Г. Ф., и Волков, Н. Д. (2016). Нейробиология наркомании: нейросхемный анализ. The Lancet Psychiatry, 3 (8), 760-773.
  38. ^ Кооб, Г. Ф., и Волков, Н. Д. (2016). Нейробиология наркомании: нейросхемный анализ. The Lancet Psychiatry, 3 (8), 760-773.
  39. ^ Кооб, Г. Ф., и Волков, Н. Д. (2016). Нейробиология наркомании: нейросхемный анализ. The Lancet Psychiatry, 3 (8), 760-773.
  40. ^ Кутлу, М. Г., и Гулд, Т. Дж. (2016).Влияние злоупотребления наркотиками на пластичность гиппокампа и гиппокамп-зависимое обучение и память: вклад в развитие и поддержание зависимости. Обучение и память, 23 (10), 515-533.
  41. ^ Макгоу, Дж. Л. (июль 2004 г.). «Миндалевидное тело модулирует консолидацию воспоминаний об эмоционально возбуждающих переживаниях». Ежегодный обзор неврологии. 27 (1): 1–28.
  42. ^ Куб Г. Ф., Ле Моаль М. (2008). Наркомания и антинаправленная система мозга. Анну. Rev. Psychol. 59 29–53. 10.1146 / annurev.psych.59.103006.093548 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] Куб Г. Ф., Санна П. П., Блум Ф. Э. (1998). Неврология зависимости. Нейрон 21 467–476.
  43. ^ а б c Кастро, округ Колумбия; Берридж, KC (24 октября 2017 г.). "Гедонические горячие точки опиоидов и орексинов в орбитофронтальной коре и островке крыс". Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. 114 (43): E9125 – E9134. Дои:10.1073 / pnas.1705753114. ЧВК  5664503. PMID  29073109. Здесь мы показываем, что стимуляция опиоидами или орексином в орбитофронтальной коре и островке каузально усиливает гедонические реакции «симпатии» на сладость, и обнаруживаем третий корковый участок, где те же нейрохимические стимуляции снижают положительное гедоническое воздействие.
  44. ^ Крингельбах М.Л., Берридж К.С. (2012). «Радостный разум» (PDF). Scientific American. 307 (2): 44–45. Bibcode:2012SciAm.307b..40K. Дои:10.1038 / scientificamerican0812-40. PMID  22844850. Получено 17 января 2017. Таким образом, имеет смысл, что настоящие центры удовольствия в мозгу - те, которые непосредственно отвечают за создание приятных ощущений - оказываются внутри некоторых структур, ранее определенных как часть цепи вознаграждения. Одна из этих так называемых гедонистических горячих точек находится в подобласти прилежащего ядра, называемой медиальной оболочкой. Второй находится внутри брюшной паллидума, глубоко расположенной структуры у основания переднего мозга, которая получает большую часть своих сигналов от прилежащего ядра. ...
    С другой стороны, вызвать сильную эйфорию труднее, чем повседневные удовольствия. Причина может заключаться в том, что сильное усиление удовольствия - например, химически вызванная шишка удовольствия, которую мы производим у лабораторных животных, - похоже, требует одновременной активации всей сети. Дефект любого отдельного компонента ослабляет кайф.
    Неясно, работает ли схема удовольствия, и в частности брюшной паллидум, таким же образом у людей.
  45. ^ а б Berridge KC (апрель 2012 г.). «От ошибки прогноза к значимости стимула: мезолимбическое вычисление мотивации вознаграждения». Евро. J. Neurosci. 35 (7): 1124–1143. Дои:10.1111 / j.1460-9568.2012.07990.x. ЧВК  3325516. PMID  22487042. Здесь я обсуждаю, как мезокортиколимбические механизмы генерируют мотивационный компонент значимости стимулов. Стимулирующая значимость принимает Павловское обучение и память в качестве одного входа и в качестве не менее важного входа принимает факторы нейробиологического состояния (например, состояния наркотика, состояния аппетита, состояния сытости), которые могут варьироваться независимо от обучения. Изменения нейробиологического состояния могут привести к необученным колебаниям или даже обратным действиям в способности ранее усвоенного сигнала вознаграждения вызывать мотивацию. Такие колебания в мотивации, вызванной сигналом, могут резко отклоняться от всех ранее усвоенных ценностей о соответствующем результате вознаграждения. ... Ассоциативное обучение и прогнозирование являются важными факторами мотивации к вознаграждению. Обучение придает стимулирующую ценность произвольным сигналам, таким как условный стимул Павлова (CS), связанный с вознаграждением (безусловный стимул или UCS). Усвоенные подсказки к награде часто являются мощным триггером желаний. Например, выученные сигналы могут вызвать нормальный аппетит у всех, а иногда могут вызывать компульсивные позывы и рецидивы у наркоманов.
    Запускаемое сигналом "желание" для ПСК
    Краткая встреча CS (или короткая встреча UCS) часто дает импульс повышенной мотивации для получения и использования большего количества UCS вознаграждения. Это отличительная черта стимулов.
    Кий как привлекательные мотивирующие магниты
    Когда Павловской CS + приписывается значимость стимула, она не только вызывает «желание» для ее UCS, но часто сама реплика становится очень привлекательной - даже в иррациональной степени. Это привлечение реплики является еще одной характерной чертой значимости стимула ... Часто видны две узнаваемые особенности значимости стимула, которые можно использовать в экспериментах по нейробиологии: (i) управляемое UCS `` желание '' - запускаемые CS импульсы усиленного `` желания '' для вознаграждение UCS; и (ii) CS-направленное «желание» - мотивированное влечение к павловской реплике, которое превращает произвольный CS-стимул в мотивационный магнит.
  46. ^ Маленка Р.К., Нестлер Э.Дж., Хайман С.Е. (2009). Sydor A, Brown RY (ред.). Молекулярная нейрофармакология: основа клинической неврологии (2-е изд.). Нью-Йорк: McGraw-Hill Medical. С. 147–148, 367, 376. ISBN  978-0-07-148127-4. Нейроны VTA DA играют решающую роль в мотивации, поведении, связанном с вознаграждением (глава 15), внимании и множественных формах памяти. Такая организация DA-системы, широкая проекция из ограниченного числа клеточных тел, позволяет скоординированно реагировать на новые мощные награды. Таким образом, действуя в различных конечных областях, дофамин придает мотивационную значимость («желание») самой награде или связанным с ней сигналам (область оболочки прилежащего ядра), обновляет значение, придаваемое различным целям, в свете этого нового опыта (орбитальная префронтальная кора), помогает консолидировать несколько форм памяти (миндалевидное тело и гиппокамп) и кодирует новые моторные программы, которые облегчат получение этой награды в будущем (область ядра прилежащего ядра и дорсальное полосатое тело). В этом примере дофамин модулирует обработку сенсомоторной информации в различных нейронных цепях, чтобы максимизировать способность организма получать будущие вознаграждения. ...
    Схема вознаграждения мозга, на которую нацелены наркотики, вызывающие зависимость, обычно опосредует удовольствие и усиление поведения, связанного с естественными подкреплениями, такими как еда, вода и сексуальный контакт. Дофаминовые нейроны в VTA активируются пищей и водой, а высвобождение дофамина в NAc стимулируется присутствием естественных подкрепляющих веществ, таких как еда, вода или половой партнер. ...
    NAc и VTA являются центральными компонентами схемы, лежащей в основе вознаграждения и памяти о вознаграждении. Как упоминалось ранее, активность дофаминергических нейронов в VTA, по-видимому, связана с предсказанием вознаграждения. NAc участвует в обучении, связанном с подкреплением и модуляцией моторных ответов на стимулы, которые удовлетворяют внутренние гомеостатические потребности. Оболочка NAc, по-видимому, особенно важна для начальных действий лекарства в рамках схемы вознаграждения; наркотики, вызывающие привыкание, оказывают большее влияние на высвобождение дофамина в оболочке, чем в ядре NAc.
  47. ^ Берридж К.С., Крингельбах М.Л. (1 июня 2013 г.). «Неврология аффекта: мозговые механизмы удовольствия и неудовольствия». Текущее мнение в нейробиологии. 23 (3): 294–303. Дои:10.1016 / j.conb.2013.01.017. ЧВК  3644539. PMID  23375169. Например, мезолимбический дофамин, вероятно, самый популярный кандидат в нейромедиаторы мозга для получения удовольствия два десятилетия назад, оказывается, совсем не вызывает удовольствия или симпатии. Скорее, дофамин более избирательно опосредует мотивационный процесс выделения стимулов, который является механизмом желания вознаграждений, а не их симпатии ... Скорее, опиоидная стимуляция обладает особой способностью усиливать симпатию только в том случае, если стимуляция происходит в анатомической горячей точке.
  48. ^ Калипари, Эрин С .; Багот, Розмарин С .; Пурушотаман, Эммануил; Дэвидсон, Томас Дж .; Йоргасон, Джордан Т .; Пенья, Екатерина Дж .; Уокер, Дина М .; Пирпиниас, Стивен Т .; Guise, Кевин Дж .; Рамакришнан, Чару; Дейссерот, Карл; Нестлер, Эрик Дж. (8 марта 2016 г.). «Визуализация in vivo идентифицирует временную сигнатуру шиповидных нейронов D1 и D2 в кокаиновой награде». Труды Национальной академии наук. 113 (10): 2726–2731. Bibcode:2016PNAS..113.2726C. Дои:10.1073 / pnas.1521238113. ЧВК  4791010. PMID  26831103.
  49. ^ Балики, М. Н .; Mansour, A .; Baria, A.T .; Huang, L .; Berger, S.E .; Поля, H. L .; Апкарян, А. В. (9 октября 2013 г.). «Разделение Accumbens человека на предполагаемое ядро ​​и Shell разделяет кодирование ценностей ради вознаграждения и боли». Журнал неврологии. 33 (41): 16383–16393. Дои:10.1523 / JNEUROSCI.1731-13.2013. ЧВК  3792469. PMID  24107968.
  50. ^ Соареш-Кунья, Карина; Коимбра, Барбара; Соуза, Нуно; Родригес, Ана Дж. (Сентябрь 2016 г.). «Переоценка полосатого тела D1- и D2-нейронов в награду и отвращении». Неврология и биоповеденческие обзоры. 68: 370–386. Дои:10.1016 / j.neubiorev.2016.05.021. HDL:1822/47044. PMID  27235078. S2CID  207092810.
  51. ^ Bamford, Nigel S .; Вайтман, Р. Марк; Зульцер, Дэвид (февраль 2018 г.). «Влияние допамина на кортикостриатальные синапсы при поведении, основанном на вознаграждении». Нейрон. 97 (3): 494–510. Дои:10.1016 / j.neuron.2018.01.006. ЧВК  5808590. PMID  29420932.
  52. ^ Соареш-Кунья, Карина; Коимбра, Барбара; Давид-Перейра, Ана; Борхес, Соня; Пинто, Луиза; Коста, Патрисио; Соуза, Нуно; Родригес, Ана Дж. (Сентябрь 2016 г.). «Активация нейронов, экспрессирующих рецептор дофамина D2 в прилежащем ядре, увеличивает мотивацию». Nature Communications. 7 (1): 11829. Bibcode:2016НатКо ... 711829S. Дои:10.1038 / ncomms11829. ЧВК  4931006. PMID  27337658.
  53. ^ Соареш-Кунья, Карина; Коимбра, Барбара; Домингес, Ана Вероника; Васконселос, Нивальдо; Соуза, Нуно; Родригеш, Ана Жуан (март 2018 г.). «Микросхема Nucleus Accumbens, лежащая в основе повышения мотивации, вызванного D2-MSN». eNeuro. 5 (2): ENEURO.0386–18.2018. Дои:10.1523 / ENEURO.0386-18.2018. ЧВК  5957524. PMID  29780881.
  54. ^ Куб Г. Ф., Ле Моаль М. (2008). Наркомания и антинаправленная система мозга. Анну. Rev. Psychol. 59 29–53. 10.1146 / annurev.psych.59.103006.093548 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] Куб Г. Ф., Санна П. П., Блум Ф. Э. (1998). Неврология зависимости. Нейрон 21 467–476
  55. ^ Мейер, Дж. С. и Квенцер, Л. Ф. (2013). Психофармакология: наркотики, мозг и поведение. Sinauer Associates.
  56. ^ а б Инь, HH; Остлунд, SB; Balleine, BW (октябрь 2008 г.). «Обучение, направленное на вознаграждение, помимо допамина в прилежащем ядре: интегративные функции сетей кортико-базальных ганглиев». Европейский журнал нейробиологии. 28 (8): 1437–48. Дои:10.1111 / j.1460-9568.2008.06422.x. ЧВК  2756656. PMID  18793321.
  57. ^ Даян, П; Берридж, KC (июнь 2014 г.). «Павловское обучение с вознаграждением, основанное на моделях и свободное от моделей: переоценка, пересмотр и откровение». Когнитивная, аффективная и поведенческая нейронауки. 14 (2): 473–92. Дои:10.3758 / s13415-014-0277-8. ЧВК  4074442. PMID  24647659.
  58. ^ Balleine, BW; Моррис, RW; Люн, Б.К. (2 декабря 2015 г.). «Таламокортикальная интеграция инструментального обучения и производительности и их дезинтеграция при зависимости». Исследование мозга. 1628 (Pt A): 104–16. Дои:10.1016 / j.brainres.2014.12.023. PMID  25514336. S2CID  11776683. Важно отметить, что мы нашли доказательства повышенной активности прямого пути; как внутриклеточные изменения в экспрессии маркера пластичности pERK, так и соотношения AMPA / NMDA, вызванные стимуляцией кортикальных афферентов, были увеличены в нейронах прямого пути D1. Напротив, нейроны D2 показали противоположное изменение пластичности; стимуляция кортикальных афферентов снижает отношения AMPA / NMDA на этих нейронах (Shan et al., 2014).
  59. ^ Наканиши, S; Хикида, Т; Явата, S (12 декабря 2014 г.). «Четкий дофаминергический контроль прямых и косвенных путей в поведении, основанном на вознаграждении и избегании обучения». Неврология. 282: 49–59. Дои:10.1016 / j.neuroscience.2014.04.026. PMID  24769227. S2CID  21652525.
  60. ^ Шифлетт, МВт; Balleine, BW (15 сентября 2011 г.). «Молекулярные субстраты контроля действия в кортико-полосатом теле». Прогресс в нейробиологии. 95 (1): 1–13. Дои:10.1016 / j.pneurobio.2011.05.007. ЧВК  3175490. PMID  21704115.
  61. ^ Шульц, В. (апрель 2013 г.). «Обновление сигналов дофаминового вознаграждения». Текущее мнение в нейробиологии. 23 (2): 229–38. Дои:10.1016 / j.conb.2012.11.012. ЧВК  3866681. PMID  23267662.
  62. ^ Шифлетт, МВт; Balleine, BW (17 марта 2011 г.). «Вклад передачи сигналов ERK в полосатом теле на инструментальное обучение и производительность». Поведенческие исследования мозга. 218 (1): 240–7. Дои:10.1016 / j.bbr.2010.12.010. ЧВК  3022085. PMID  21147168.
  63. ^ а б Ruffle JK (ноябрь 2014 г.). «Молекулярная нейробиология зависимости: о чем вообще (Δ) FosB?». Am. J. Злоупотребление наркотиками и алкоголем. 40 (6): 428–437. Дои:10.3109/00952990.2014.933840. PMID  25083822. S2CID  19157711.
    Сильная корреляция между хроническим воздействием лекарств и ΔFosB открывает новые возможности для таргетной терапии при зависимости (118) и предлагает методы анализа их эффективности (119). За последние два десятилетия исследования продвинулись от выявления индукции ΔFosB к изучению его последующего действия (38). Вполне вероятно, что исследования ΔFosB перейдут в новую эру - использование ΔFosB в качестве биомаркера. ...
    Выводы
    ΔFosB является важным фактором транскрипции, участвующим в молекулярных и поведенческих механизмах привыкания после многократного воздействия наркотиков. Образование ΔFosB во многих областях мозга и молекулярный путь, ведущий к образованию комплексов АР-1, хорошо изучены. Установление функционального назначения ΔFosB позволило дополнительно определить некоторые ключевые аспекты его молекулярных каскадов, включая такие эффекторы, как GluR2 (87,88), Cdk5 (93) и NFkB (100). Более того, многие из этих выявленных молекулярных изменений теперь напрямую связаны со структурными, физиологическими и поведенческими изменениями, наблюдаемыми после хронического воздействия лекарств (60,95,97,102). Эпигенетические исследования открыли новые горизонты исследований молекулярной роли ΔFosB, а недавние достижения продемонстрировали роль ΔFosB, действующего на ДНК и гистоны, действительно как молекулярный переключатель (34). Благодаря нашему более глубокому пониманию ΔFosB при зависимости, появилась возможность оценивать вызывающий привыкание потенциал текущих лекарств (119), а также использовать его в качестве биомаркера для оценки эффективности терапевтических вмешательств (121, 122, 124). Некоторые из этих предложенных вмешательств имеют ограничения (125) или находятся в зачаточном состоянии (75). Однако есть надежда, что некоторые из этих предварительных результатов могут привести к инновационным методам лечения, которые так необходимы при зависимости.
  64. ^ а б Олсен CM (декабрь 2011 г.). «Естественные награды, нейропластичность и немедикаментозные зависимости». Нейрофармакология. 61 (7): 1109–1122. Дои:10.1016 / j.neuropharm.2011.03.010. ЧВК  3139704. PMID  21459101. Функциональные нейровизуализационные исследования на людях показали, что азартные игры (Breiter et al, 2001), покупки (Knutson et al, 2007), оргазм (Komisaruk et al, 2004), видеоигры (Koepp et al, 1998; Hoeft et al, 2008) ) и вид аппетитной пищи (Wang et al, 2004a) активируют многие из тех же областей мозга (т. е. мезокортиколимбическую систему и расширенную миндалину), которые используются при злоупотреблении наркотиками (Volkow et al, 2004). ... Перекрестная сенсибилизация также является двунаправленной, так как введение амфетамина в анамнезе способствует сексуальному поведению и усиливает связанное с этим повышение NAc DA ... Как описано для пищевого вознаграждения, сексуальный опыт также может привести к активации связанных с пластичностью сигнальных каскадов. Фактор транскрипции delta FosB увеличивается в NAc, PFC, дорсальном полосатом теле и VTA после повторного полового поведения (Wallace et al., 2008; Pitchers et al., 2010b). Это естественное увеличение delta FosB или вирусная избыточная экспрессия delta FosB в NAc модулирует сексуальную активность, а блокада NAc delta FosB ослабляет это поведение (Hedges et al, 2009; Pitchers et al., 2010b). Более того, вирусная сверхэкспрессия delta FosB усиливает обусловленное предпочтение места для окружающей среды в сочетании с сексуальным опытом (Hedges et al., 2009). ... У некоторых людей происходит переход от «нормального» к компульсивному вовлечению в естественные вознаграждения (например, еда или секс), состояние, которое некоторые называют поведенческой или немедикаментозной зависимостью (Holden, 2001; Grant et al. , 2006а). ... У людей роль дофаминовой передачи сигналов в процессах стимулирования-сенсибилизации недавно была подчеркнута наблюдением синдрома дисрегуляции дофамина у некоторых пациентов, принимающих дофаминергические препараты. Этот синдром характеризуется усилением (или навязчивым) вовлечением в немедикаментозное вознаграждение, например азартными играми, покупками или сексом, вызванным лекарствами (Evans et al, 2006; Aiken, 2007; Lader, 2008) ».
    Таблица 1: Резюме пластичности, наблюдаемой после воздействия лекарств или природных усилителей "
  65. ^ а б Билински П., Войтыла А., Капка-Скшипчак Л., Хведорович Р., Циранка М., Студзинский Т. (2012). «Эпигенетическая регуляция при наркозависимости». Анна. Agric. Environ. Med. 19 (3): 491–496. PMID  23020045. По этим причинам ΔFosB считается первичным и причинным фактором транскрипции в создании новых нейронных связей в центре вознаграждения, префронтальной коре и других регионах лимбической системы. Это отражается в повышенном, стабильном и продолжительном уровне чувствительности к кокаину и другим наркотикам, а также в тенденции к рецидивам даже после длительных периодов воздержания. Эти недавно построенные сети функционируют очень эффективно с помощью новых путей, как только начинают принимать наркотики ... Таким образом, индукция экспрессии гена CDK5 происходит вместе с подавлением гена G9A, кодирующего диметилтрансферазу, действующую на гистон H3. Механизм обратной связи можно наблюдать в регуляции этих 2 решающих факторов, которые определяют адаптивный эпигенетический ответ на кокаин. Это зависит от того, ингибирует ΔFosB экспрессию гена G9a, то есть синтез H3K9me2, который, в свою очередь, ингибирует факторы транскрипции для ΔFosB. По этой причине наблюдаемая гиперэкспрессия G9a, которая обеспечивает высокие уровни диметилированной формы гистона H3, устраняет эффекты нейрональной структуры и пластичности, вызванные кокаином, посредством этой обратной связи, которая блокирует транскрипцию ΔFosB.
  66. ^ Кувшины К.К., Виалу В., Нестлер Э.Дж., Лавиолетт С.Р., Леман М.Н., Кулен Л.М. (февраль 2013 г.). «Естественные и лекарственные вознаграждения воздействуют на общие механизмы нейронной пластичности с ΔFosB в качестве ключевого посредника». Журнал неврологии. 33 (8): 3434–3442. Дои:10.1523 / JNEUROSCI.4881-12.2013. ЧВК  3865508. PMID  23426671. Наркотики, вызывающие злоупотребление, вызывают нейропластичность естественного пути вознаграждения, в частности прилежащего ядра (NAc), тем самым вызывая развитие и проявление аддиктивного поведения. ... В совокупности эти результаты демонстрируют, что злоупотребление наркотиками и естественное поощрение поведения воздействуют на общие молекулярные и клеточные механизмы пластичности, которые контролируют уязвимость к наркомании, и что эта повышенная уязвимость опосредуется ΔFosB и его нижестоящими транскрипционными мишенями. ... Сексуальное поведение очень полезно (Tenk et al., 2009), а сексуальный опыт вызывает сенсибилизированное поведение, связанное с наркотиками, включая перекрестную сенсибилизацию к локомоторной активности, вызванной амфетамином (Amph) (Bradley and Meisel, 2001; Pitchers et al. ., 2010a) и увеличенное вознаграждение Amph (Pitchers et al., 2010a). Более того, сексуальный опыт вызывает нейронную пластичность в NAc, подобную той, которая вызывается воздействием психостимуляторов, включая увеличение плотности дендритных шипов (Meisel and Mullins, 2006; Pitchers et al., 2010a), изменение трафика рецепторов глутамата и снижение синаптической силы в префронтальной коре. -отвечающие нейроны оболочки NAc (Pitchers et al., 2012). Наконец, периоды воздержания от сексуального опыта оказались критическими для усиления вознаграждения Amph, спиногенеза NAc (Pitchers et al., 2010a) и трафика глутаматных рецепторов (Pitchers et al., 2012). Эти результаты показывают, что природное вознаграждение и награда за лекарство имеют общие механизмы нейронной пластичности.
  67. ^ Белоат Л.Н., Уимс П.В., Кейси Г.Р., Уэбб И.С., Кулен Л.М. (февраль 2016 г.). «Активация рецептора NMDA прилежащего ядра регулирует перекрестную сенсибилизацию амфетамина и экспрессию deltaFosB после сексуального опыта у самцов крыс». Нейрофармакология. 101: 154–164. Дои:10.1016 / j.neuropharm.2015.09.023. PMID  26391065. S2CID  25317397.
  68. ^ Робисон А.Дж., Нестлер Э.Дж. (ноябрь 2011 г.). «Транскрипционные и эпигенетические механизмы зависимости». Nat. Преподобный Neurosci. 12 (11): 623–637. Дои:10.1038 / nrn3111. ЧВК  3272277. PMID  21989194. ΔFosB служит одним из основных контрольных белков, регулирующих эту структурную пластичность. ... ΔFosB также подавляет экспрессию G9a, что приводит к снижению репрессивного метилирования гистонов в гене cdk5. Конечный результат - активация гена и повышенная экспрессия CDK5. ... Напротив, ΔFosB связывается с c-fos ген и привлекает несколько корепрессоров, включая HDAC1 (гистондеацетилаза 1) и SIRT 1 (сиртуин 1). ... Чистый результат c-fos генная репрессия.
    Рисунок 4: Эпигенетическая основа лекарственной регуляции экспрессии генов
  69. ^ Хичкок Л.Н., Латтал К.М. (2014). «Гистон-опосредованная эпигенетика в зависимости». Эпигенетика и нейропластичность - доказательства и дебаты. Prog Mol Biol Transl Sci. Прогресс в молекулярной биологии и трансляционной науке. 128. С. 51–87. Дои:10.1016 / B978-0-12-800977-2.00003-6. ISBN  9780128009772. ЧВК  5914502. PMID  25410541.
  70. ^ Уокер Д.М., Нестлер Э.Дж. (2018). «Нейроэпигенетика и наркозависимость». Нейрогенетика, часть 2. Справочник по клинической неврологии. 148. С. 747–765. Дои:10.1016 / B978-0-444-64076-5.00048-X. ISBN  9780444640765. ЧВК  5868351. PMID  29478612.
  71. ^ Позвонил в HP (2003). Фармакология. Эдинбург: Черчилль Ливингстон. п. 596. ISBN  978-0-443-07145-4.
  72. ^ а б Рой А. Уайз, Лекарственная активация путей вознаграждения мозга, Наркотическая и алкогольная зависимость 1998; 51 13–22.
  73. ^ Гёдерс Н.Э., Смит Дж. Э. (1983). «Кортикальное допаминергическое участие в подкреплении кокаином». Наука. 221 (4612): 773–775. Bibcode:1983Наука ... 221..773G. Дои:10.1126 / science.6879176. PMID  6879176.
  74. ^ Гёдерс Н.Э., Смит Дж. Э. (1993). «Самостоятельное внутричерепное введение кокаина в медиальную префронтальную кору увеличивает оборот дофамина в прилежащем ядре». J. Pharmacol. Exp. Ther. 265 (2): 592–600. PMID  8496810.
  75. ^ Clarke, Hommer D.W .; Pert A .; Скирболл Л. (1985). «Электрофизиологические действия никотина на отдельные единицы черного вещества». Br. J. Pharmacol. 85 (4): 827–835. Дои:10.1111 / j.1476-5381.1985.tb11081.x. ЧВК  1916681. PMID  4041681.
  76. ^ Westfall, Thomas C .; Грант, Хизер; Перри, Холли (январь 1983 г.). «Высвобождение дофамина и 5-гидрокситриптамина из срезов полосатого тела крысы после активации никотиновых холинергических рецепторов». Общая фармакология: сосудистая система. 14 (3): 321–325. Дои:10.1016 / 0306-3623 (83) 90037-х. PMID  6135645.
  77. ^ Rømer Thomsen, K; Whybrow, ПК; Крингельбах, ML (2015). «Реконцептуализация ангедонии: новые взгляды на балансирование сетей удовольствия в человеческом мозгу». Границы поведенческой нейробиологии. 9: 49. Дои:10.3389 / fnbeh.2015.00049. ЧВК  4356228. PMID  25814941.
  78. ^ Томсен, KR (2015). «Измерение ангедонии: нарушение способности преследовать, испытывать и узнавать о награде». Границы в психологии. 6: 1409. Дои:10.3389 / fpsyg.2015.01409. ЧВК  4585007. PMID  26441781.
  79. ^ Олни, JJ; Варлоу, С.М. Naffziger, EE; Берридж, KC (август 2018 г.). «Текущие взгляды на значимость стимулов и приложения к клиническим расстройствам». Текущее мнение в области поведенческих наук. 22: 59–69. Дои:10.1016 / j.cobeha.2018.01.007. ЧВК  5831552. PMID  29503841.
  80. ^ Преда, Адриан (2014). «Корреляты изображений мозга ангедонии». В Рицнер, Майкл (ред.). Ангедония: подробный справочник. Дордрехт: Springer, Нидерланды. ISBN  978-94-017-8590-7.
  81. ^ Чжан, Б; Lin, P; Ши, H; Öngür, D; Ауэрбах, РП; Ван, Х; Яо, S; Ван, X (сентябрь 2016 г.). «Картирование специфической дисфункции ангедонии в трансдиагностическом подходе: метаанализ ALE». Визуализация мозга и поведение. 10 (3): 920–39. Дои:10.1007 / s11682-015-9457-6. ЧВК  4838562. PMID  26487590.
  82. ^ Тредуэй, Майкл, Т. (2016). «Нейробиология мотивационного дефицита при депрессии - обновленная информация о возможных патомеханизмах». В Симпсоне, Элеонора Х .; Бальзам, Питер Д. (ред.). Поведенческая нейронаука мотивации (текущие темы поведенческой нейронауки) (1-е изд.). Швейцария: Springer International Publishing. п. 343. ISBN  978-3-319-26933-7. В относительно недавней литературе исследования мотивации и подкрепления при депрессии в значительной степени согласовывались при обнаружении различий по сравнению со здоровыми людьми (Whitton et al. 2015). В нескольких исследованиях, в которых использовались затраты усилий на вознаграждение (EEfRT), пациенты с БДР тратили меньше усилий на вознаграждение по сравнению с контрольной группой (Treadway et al. 2012; Yang et al. 2014)
  83. ^ Salamone, JD; Йон, ЮВ; Лопес-Крус, L; Сан-Мигель, Северная Каролина; Корреа, М. (май 2016 г.). «Активационные и связанные с усилиями аспекты мотивации: нейронные механизмы и последствия для психопатологии». Мозг: журнал неврологии. 139 (Pt 5): 1325–47. Дои:10.1093 / мозг / aww050. ЧВК  5839596. PMID  27189581.
  84. ^ Руссо, SJ; Нестлер, EJ (сентябрь 2013 г.). «Схема вознаграждения мозга при расстройствах настроения». Обзоры природы. Неврология. 14 (9): 609–25. Дои:10.1038 / nrn3381. ЧВК  3867253. PMID  23942470.
  85. ^ Treadway, MT; Zald, DH (январь 2011 г.). «Переосмысление ангедонии при депрессии: уроки трансляционной нейробиологии». Неврология и биоповеденческие обзоры. 35 (3): 537–55. Дои:10.1016 / j.neubiorev.2010.06.006. ЧВК  3005986. PMID  20603146.
  86. ^ Уолш, JJ; Хан, MH (12 декабря 2014 г.). «Неоднородность нейронов вентральной тегментальной области: функции проекции в контексте настроения». Неврология. 282: 101–8. Дои:10.1016 / j.neuroscience.2014.06.006. ЧВК  4339667. PMID  24931766.
  87. ^ Ламмель, S; Lim, BK; Маленка, РК (январь 2014 г.). «Награда и отвращение в гетерогенной дофаминовой системе среднего мозга». Нейрофармакология. 76 Pt B: 351–9. Дои:10.1016 / j.neuropharm.2013.03.019. ЧВК  3778102. PMID  23578393.
  88. ^ Ноулэнд, D; Лим, Б.К. (5 января 2018 г.). «Контурные схемы депрессивного поведения: роль схемы вознаграждения и не только». Фармакология, биохимия и поведение. 174: 42–52. Дои:10.1016 / j.pbb.2017.12.010. ЧВК  6340396. PMID  29309799.
  89. ^ а б Ламмель, S; Тай, км; Уорден, MR (январь 2014 г.). «Прогресс в понимании расстройств настроения: оптогенетическое рассечение нервных цепей». Гены, мозг и поведение. 13 (1): 38–51. Дои:10.1111 / gbb.12049. PMID  23682971. S2CID  18542868.
  90. ^ Bucci, P; Галдериси, S (май 2017 г.). «Классификация и оценка негативных симптомов». Современное мнение о психиатрии. 30 (3): 201–208. Дои:10.1097 / YCO.0000000000000322. PMID  28212174. S2CID  9923114. Они также предоставляют отдельную оценку консумматорной ангедонии (снижение переживания удовольствия, получаемого от продолжающихся приятных занятий) и предвосхищающей ангедонии (снижение способности предвосхищать удовольствие в будущем). Фактически, первое, кажется, относительно невредимым при шизофрении, тогда как второе кажется нарушенным [32 - 34]. Однако сообщалось и о противоречивых данных [35].
  91. ^ Молодые 2018, п. 215a, «В нескольких недавних обзорах (например, Cohen and Minor, 2010) было обнаружено, что люди с шизофренией демонстрируют относительно нетронутые эмоциональные реакции, о которых они сообщают сами, на стимулы, вызывающие аффект, а также другие индикаторы неизменной реакции ... Возникает более смешанная картина. из функциональных нейровизуализационных исследований, изучающих реакцию мозга на другие типы приятных стимулов при шизофрении (Paradiso et al., 2003) »
  92. ^ Молодые 2018, п. 215b: «Как таковой удивительно, что поведенческие исследования показали, что обучение с подкреплением остается неизменным при шизофрении, когда обучение является относительно неявным (хотя доказательства нарушения последовательного времени реакции в обучении с заданием см. В Siegert et al., 2008), но в большей степени нарушается, когда необходимы четкие представления об непредвиденных обстоятельствах стимула и вознаграждения (см. Gold et al., 2008). Этот образец породил теорию о том, что система постепенного обучения с подкреплением, опосредованная полосатым телом, может быть нетронутой при шизофрении, в то время как более быстрая, онлайн, корковая системы опосредованного обучения нарушены ".
  93. ^ Молодые 2018, п. 216, «Мы недавно показали, что люди с шизофренией могут демонстрировать улучшенные характеристики когнитивного контроля, когда информация о вознаграждениях представляется извне, но не тогда, когда они должны поддерживаться внутри (Mann et al., 2013), с некоторыми доказательствами нарушений DLPFC и полосатого тела. активация во время внутреннего поддержания информации о вознаграждении, связанной с различиями в мотивации людей (Chung and Barch, 2016) ".
  94. ^ Мудрый Р.А. (1996). «Наркотики и награда за стимуляцию мозга». Анну. Преподобный Neurosci. 19: 319–340. Дои:10.1146 / annurev.ne.19.030196.001535. PMID  8833446.
  95. ^ а б «нервная система человека».
  96. ^ а б Джеймс Олдс и Питер Милнер (декабрь 1954 г.). «Положительное подкрепление, вызванное электростимуляцией перегородки и других областей мозга крысы». Журнал сравнительной и физиологической психологии. 47 (6): 419–427. Дои:10,1037 / ч 0058775. PMID  13233369.
  97. ^ «Функциональная нейроанатомия удовольствия и счастья».
  98. ^ Иван Петрович Павлов; Анреп Г. В. (2003). Условные рефлексы. Курьерская корпорация. стр. 1–. ISBN  978-0-486-43093-5.
  99. ^ Фридлунд, Алан и Джеймс Калат. Разум и мозг, наука о психологии. Калифорния: Cengage Learning, 2014. Печать.
  100. ^ а б Berridge, Kent C .; Крингельбах, Мортен Л. (август 2008 г.). «Аффективная нейробиология удовольствия: награда у людей и животных». Психофармакология. 199 (3): 457–480. Дои:10.1007 / s00213-008-1099-6. ЧВК  3004012. PMID  18311558.
  101. ^ а б Ferreri L, Mas-Herrero E, Zatorre RJ, Ripollés P, Gomez-Andres A, Alicart H, Olivé G, Marco-Pallarés J, Antonijoan RM, Valle M, Riba J, Rodriguez-Fornells A (январь 2019 г.). «Дофамин модулирует восприятие удовольствия от музыки». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. 116 (9): 3793–3798. Дои:10.1073 / pnas.1811878116. ЧВК  6397525. PMID  30670642. Сложить резюме – Новости нейробиологии (24 января 2019 г.). Прослушивание приятной музыки часто сопровождается измеримыми телесными реакциями, такими как мурашки по коже или дрожь по спине, обычно называемые «ознобом» или «дрожью». ... В целом, наши результаты однозначно показали, что фармакологические вмешательства двунаправленно модулируют ответную реакцию на вознаграждение, вызываемую музыкой. В частности, мы обнаружили, что рисперидон ухудшал способность участников испытывать музыкальное удовольствие, тогда как леводопа усиливал его. ... Здесь, напротив, изучая реакцию людей на абстрактные награды, мы показываем, что манипуляции с дофаминергической передачей влияют как на удовольствие (т. Е. Количество времени, в течение которого сообщается об ознобе и эмоциональном возбуждении, измеряемое с помощью EDA), так и на мотивационные компоненты музыкального вознаграждения. (деньги готовы потратить). Эти результаты предполагают, что дофаминергическая передача сигналов является непременным условием не только для мотивационных реакций, как было показано с первичным и вторичным вознаграждением, но также и для гедонистических реакций на музыку. Этот результат подтверждает недавние открытия, показывающие, что дофамин также опосредует воспринимаемое удовольствие, достигаемое другими типами абстрактных вознаграждений (37), и ставит под сомнение предыдущие результаты исследований на животных моделях по первичным вознаграждениям, таким как еда (42, 43).
  102. ^ а б Goupil L, Aucouturier JJ (февраль 2019 г.). «Музыкальное удовольствие и музыкальные эмоции». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. 116 (9): 3364–3366. Дои:10.1073 / pnas.1900369116. ЧВК  6397567. PMID  30770455. В фармакологическом исследовании, опубликованном в PNAS, Ferreri et al. (1) представляют доказательства того, что усиление или ингибирование передачи сигналов дофамина с помощью леводопы или рисперидона модулирует удовольствие, испытываемое при прослушивании музыки. ... В завершение, чтобы установить не только корреляционную, но и причинную роль дофамина в музыкальном удовольствии, авторы обратились к прямому манипулированию дофаминергическими сигналами в полосатом теле, сначала применяя возбуждающую и тормозящую транскраниальную магнитную стимуляцию над участниками ''. левая дорсолатеральная префронтальная кора, область, которая, как известно, модулирует функцию полосатого тела (5), и, наконец, в текущем исследовании, путем введения фармацевтических агентов, способных изменять синаптическую доступность дофамина (1), оба из которых влияют на воспринимаемое удовольствие, физиологические показатели возбуждения, и денежное выражение, присвоенное музыке в предсказанном направлении. ... Хотя вопрос о музыкальном выражении эмоций имеет долгую историю исследований, в том числе в PNAS (6), а психофизиологические исследования 1990-х годов уже установили, что музыкальное удовольствие может активировать вегетативную нервную систему (7), Демонстрация авторами влияния системы вознаграждения на музыкальные эмоции была воспринята как первое доказательство того, что это были достоверные эмоции, исследование которых имеет полное право информировать нейробиологию о наших повседневных когнитивных, социальных и аффективных функциях (8). Между прочим, это направление работы, кульминацией которого стала статья Феррери и др. (1), вероятно, сделал больше для привлечения финансирования исследований в области музыкальных наук, чем кто-либо другой в этом сообществе. Свидетельства Ferreri et al. (1) обеспечивает последнюю поддержку убедительной нейробиологической модели, в которой музыкальное удовольствие возникает в результате взаимодействия древних систем вознаграждения / оценки (полосатая – лимбическая – паралимбическая) с более филогенетически развитыми системами восприятия / прогнозирования (темпорофронтальная).
  • Янг, Джаред У .; Античевич, Алан; Барч, Дина М. (2018). «Когнитивная и мотивационная нейробиология психотических расстройств». В Чарни, Деннис С .; Склар, Памела; Buxbaum, Joseph D .; Нестлер, Эрик Дж. (Ред.). Нейробиология психических заболеваний Чарни и Нестлера (5-е изд.). Нью-Йорк: Издательство Оксфордского университета. ISBN  9780190681425.

внешняя ссылка