天然奖赏与药物奖赏

动物和人的中枢神经系统具有奖赏机制来加强和激励对机体有益的行为,以利个体生存和种族繁衍。但这一系统一旦被某些外源性物质反复地异常激活(如药物滥用),则引起神经系统的慢性适应性改变,将对机体造成严重损害。实现奖赏效应的神经结构主要位于中脑边缘系统,中脑腹侧被盖区(VTA)至伏核(NAc)的多巴胺通路是食物和性活动等天然奖赏和成瘾性药物引起奖赏效应的共同通路。本文概述天然奖赏和成瘾性药物奖赏的异同,旨在探讨阻断后者而不损及前者的途径。     

缰核与奖赏和稳态

奖赏可以激励动物去进行和维持与个体生存和种族延续有关的行为.有机体在完成这些行为所进行的稳态调节过程中,从总体上要经历和脑内多巴胺神经元的活动密切相关的奖赏预测和奖赏预测失误.外侧缰核神经元在无奖赏预测过程中对多巴胺神经元有强力抑制作用.保持稳态平衡是机体活动的根本目标,奖赏是推动稳态平衡的驱动力.缰核能独立完成奖赏功能,并参与众多与生命活动攸关的生理功能调节,所以它可能也是机体稳态调节的中心之一.     

腹侧被盖区多巴胺能神经元对奖赏/厌恶刺激反应的异质性

中脑多巴胺奖赏系统,由腹侧被盖区及其投射靶区组成,参与药物依赖、精神疾病等病理过程的调控.奖赏和厌恶刺激是衡量上述病理过程的重要手段.一直以来,不同研究在该系统对奖赏和厌恶刺激的反应上存在分歧,越来越多的研究倾向于认为该系统,特别是腹侧被盖区多巴胺能神经元存在较大的异质性.本文从腹侧被盖区多巴胺能神经元判定标准、解剖定位和投射特异性等角度对其在奖赏和厌恶刺激中的功能异质性进行综述,并对未来研究方向进行展望.     

青春期社会奖赏行为性别差异的催产素和多巴胺调控机制

社交互动的奖励特性对于社会行为的表达和适应性社会关系的发展至关重要。当个体受到应激时会导致奖赏系统异常而缺乏社会交往,出现情绪障碍并具有性二态。青春期发育中社会奖赏行为存在显著的性别差异,男性对社会奖赏敏感性大于女性;相反,女性对社会惩罚的敏感性高于男性。在青春期发育过程中,催产素/加压素(OT/AVP)、多巴胺(DA)系统在奖赏环路的性别差异及OT/AVP受体基因表达的多态性,是奖赏行为及情绪障碍性二态的原因,揭示OT-社会奖赏-情绪障碍性二态三者交互作用的神经机制,对开展精神疾病治疗有重要指导意义。     

奖赏记忆改善焦虑行为的小鼠模型及机制初探

焦虑是当今社会最普遍的精神障碍之一.药物疗法和心理疗法是焦虑症的主要治疗手段,后者因无副作用且不易反复而倍受重视.在焦虑症的心理行为疗法中,奖赏记忆缓解焦虑的模型及机制是一个重要的科学问题.对这一问题的研究将有助于理解其内在机制并开发更好的治疗焦虑症的方法.基于经典的小鼠焦虑行为评测工具——高架十字迷宫,我们首先考查了焦虑评测结合行为训练的可行性,发现小鼠在高架十字迷宫上反复评测后行为达到稳态,则可通过在开放臂末端设置食物奖赏来研究奖赏记忆对焦虑行为的影响;然后通过实验证明短期奖赏训练和无奖赏的强制开放臂暴露不能改善焦虑行为;进而确定并验证了奖赏训练改善焦虑行为的正确方式;最后在此行为模型中应用有致遗忘效应的蛋白激酶C的抑制剂白屈菜赤碱(chelerythrine),发现奖赏记忆形成被抑制伴随着焦虑行为改善的削弱.初步揭示了此行为模型涉及的细胞分子机制.     

中脑多巴胺神经元位相性兴奋与行为强化

生理状态下,突然呈现的奖赏刺激可以诱发机体中脑多巴胺能神经元产生位相性兴奋。近期有研究认为,这种位相性兴奋直接反映了机体对奖赏的预期与实际奖赏间的差异,而此兴奋所导致的多巴胺释放可显著改变多巴胺能神经支配区域多巴胺的浓度,影响纹状体及其它边缘皮层区神经元的兴奋性,并介导神经突触效能发生长时程改变。经此方式,奖赏相关的环境变化对机体的行为产生即时和长期影响,这一过程可能是自然奖赏物及成瘾药物产生行为强化效应的基础之一。     

运动奖赏效应及其神经生物学机制的研究进展

身体活动不足已经成为当今社会的公共卫生问题。深入理解运动的奖赏效应及其可能的神经生物学机制,将为改善身体活动不足提供科学有效的干预靶点。本文指出运动是一种典型的自然奖赏行为。大脑奖赏相关的腹侧背盖区-伏隔核的多巴胺能神经环路、前额叶皮质-伏隔核的谷氨酸能神经投射、红核-腹侧背盖区的谷氨酸能神经投射是调控运动奖赏效应的关键神经环路机制。此外,多巴胺、内源性大麻素系统和内源性阿片肽等多种神经分子参与了运动奖赏效应的调控。然而,大脑奖赏系统的过度激活将会导致运动成瘾。     

脑内多巴胺信号动态变化的检测方法及在成瘾研究中的应用

多巴胺是脑内重要的神经递质,中脑多巴胺系统在控制奖赏、动机、运动和情绪调节过程中起重要作用。脑内多巴胺功能紊乱与药物依赖、精神分裂症、抑郁症和帕金森氏病等神经精神障碍有关,动态测定脑内多巴胺变化对于了解多巴胺功能和揭示相关疾病病理机制具有重要意义。本文主要介绍了微透析、快速扫描循环伏安法和光纤光度法的基本原理和方法,并对比分析了这些技术在多巴胺动态检测应用中的优缺点。以药物成瘾研究为应用实例,利用微透析法发现伏隔核壳部是成瘾性药物产生奖赏效应的关键部位,快速扫描循环伏安法检测到与可卡因自身给药行为相关的三种多巴胺信号模式,而光纤光度法则揭示了酒精成瘾和复吸过程中伏隔核和中脑复侧被盖区多巴胺活动特征存在空间和时间上的多样性。这些发现为揭示药物成瘾的机制做出了重要贡献。     

慢性吗啡处理及戒断对社会新颖性和食物寻求行为的影响（英文）

阿片肽在调控社会性和非社会性天然奖赏中具有重要作用。寻求天然奖赏的动机与动物的情绪状态有关。吗啡注射和戒断会引起动物不同的情绪状态。本研究探讨了吗啡处理期和戒断期是否会影响动物对2种类型天然奖赏(社会新颖性和食物)的寻求行为。雄性小鼠连续注射14 d的吗啡(10 mg·kg~(-1),生理盐水作对照组),在最后一次注射20 min后,依次检测了小鼠的运动性及对熟悉个体、陌生个体和食物的接近时间。戒断7 d后,以上行为变量(除运动性)被再次检测。结果表明,盐水处理及戒断的小鼠对陌生个体的接近时间明显多于熟悉个体,且表现出对食物的偏好。吗啡处理的小鼠运动性增加,接近陌生个体和熟悉个体的时间差异无统计学意义,但仍表现出对食物的偏好。与盐水组相比,吗啡戒断降低了小鼠对食物的偏好,但不影响对陌生个体的接近时间。这些结果表明,吗啡会损害寻求社会新颖性和食物的动机;慢性吗啡处理和戒断对这2种天然奖赏的寻求行为有不同的影响,这种差异可能与吗啡经验诱导的不同神经适应有关。     

中脑腹侧被盖区多巴胺能神经元的异质性

中脑腹侧被盖区(ventral tegmental area,VTA)多巴胺能神经元作为中脑多巴胺奖赏系统的重要组成成分,参与多种生理和病理过程如正性和负性(奖赏、厌恶等)的情感体验和应答、抑郁、和慢性疼痛等。近年研究发现VTA多巴胺能神经元在介导这些生理和病理过程中表现出显著的异质性,体现在其不同的投射靶区和同种神经元对不同刺激在应答上存在差异。本文对该领域的近期研究进行综述,详细了解这些差异可能为针对性的干预研究提供思路。     

肥胖成因的新视角：代谢性炎症诱导食物奖赏异常

近年来,肥胖已成为全球亟待解决的重要公共卫生问题。越来越多的研究发现,食物奖赏在肥胖的形成与发展过程中发挥重要作用。最近的研究表明,由于能量过剩引发的代谢性炎症可能通过多种生理途径干扰正常的奖赏信号传递,从而促进肥胖的发展。基于这一观点,推测产生肥胖的原因可能与代谢性炎症诱导食物奖赏异常有关。因此,深入探讨肥胖、食物奖赏和代谢性炎症之间的关系,总结代谢性炎症诱导食物奖赏异常的可能机制,可为预防和治疗肥胖提供新的思路和理论支持。     

食物奖赏对药物奖赏的作用及神经机制

食物奖赏与药物奖赏均能通过奖赏效应刺激个体对奖赏物产生依赖性,且二者相关的神经环路有着广泛的重叠区域。目前,已有不少研究表明食物奖赏与药物奖赏之间存在驱力转移现象:受到某种奖赏刺激的个体,对其他种类奖赏的寻求动机也会增强。简而言之,食物奖赏能促进药物奖赏,增强其奖赏效应,但在某些条件下也有抑制或无影响的情况出现。本文将从食物奖赏促进药物奖赏、二者共有的解剖学基础、食物奖赏对药物奖赏的其他作用效果及干扰因素这3个方面进行综述,以期为日后探究二者之间的作用机理及利用食物奖赏干预药物奖赏提供证据,为药物成瘾的防治提供帮助。     

食物奖赏和渴求行为相关的大鼠左侧眶额叶皮质Delta频段脑电活动(英文）

眶额叶皮质与中脑边缘多巴胺奖赏系统有着复杂的相互纤维联系。先前的研究探讨了药物成瘾过程中眶额叶皮质的脑电活动。在本实验中,将探讨食物奖赏和渴求过程中该皮质的脑电活动。实验采用了两个环境:对照环境和食物刺激相关的环境。首先,训练大鼠在食物刺激相关的环境中吃巧克力花生豆,而后在该环境中设置两种不同的刺激方式:能看到和闻到但不能吃到(渴求实验),或者仍旧可以吃到巧克力花生豆(奖赏实验);同时进行左侧眶额叶皮质的脑电记录。结果发现,在食物刺激相关的环境中大鼠 Delta 频段(2-4 Hz)的脑电活动与食物刺激显著相关,此外,与在对照环境中相比,其相对功率在食物渴求时下降而在食物奖赏时升高。本实验表明,食物相关的奖励可以改变大鼠眶额叶皮质的脑电活动,而且,Delta 频段的脑电活动能够作为监测该奖励的一个指标。     

网络游戏成瘾的奖赏加工缺陷及其神经机制

奖赏加工异常是网络游戏成瘾（internet gaming disorder，IGD）核心特征之一，近期研究结合认知神经科学技术对IGD的神经机制进行探讨发现，IGD与药物成瘾存在相似的神经基础，但仍然存在较多争议。本文从奖赏类型、奖赏加工阶段梳理了IGD人群奖赏加工的研究进展。IGD人群在游戏相关线索下，奖赏预期（reward anticipation）阶段的奖赏系统激活可能与注意偏向、情绪体验和渴求感增加有关。同时，IGD人群对自然奖赏表现出较为一致的低敏感性，该特征主要出现在结果评估（outcome evaluation）阶段。未来研究可以排除共病因素、结合生动的游戏奖赏刺激，进一步探究奖赏预期和结果评估异常如何推动IGD的发展。     

自然感觉刺激对脑发育的影响

大脑的正常认知功能依赖于其复杂而精细的神经网络。来自环境的刺激,特别是自然的感觉刺激,对大脑皮层的多个脑区中神经元的生长、突触的形成,以及神经网络的建立至关重要。感觉输入不仅可以影响其对应感觉皮层的功能,而且可以通过跨模态机制影响其他感觉皮层的功能。然而,前人关于跨模态可塑性机制的研究主要集中在成年个体上,基本没有涉及发育早期的机制。为了研究自然感觉刺激对大脑皮层的调节,中科院神经所于翔研究组建立了对新生小鼠进行感觉刺激或剥夺的行为范式,包括通过胡须拔除对小鼠进行特异的触觉剥夺、黑暗环境饲养对小鼠进行特异的视觉剥夺,和丰富环境饲养对小鼠进行多模态的自然感觉刺激。研究发现,从出生起对小鼠进行触觉或视觉剥夺,不仅影响了对应大脑皮层的发育,而且还减缓了其他感觉皮层的发育,而通过丰富环境饲养增加感觉刺激可以促进多个感觉皮层的发育。该研究揭示了一种新型的发育早期感觉经验依赖的感觉皮层跨模态可塑性机制,并发现了催产素这种由下丘脑分泌的神经肽是介导该跨模态可塑性的关键分子。催产素由于其与情绪和社交行为的相关性,已成为孤独症治疗的热点分子之一。该研究提示催产素在发育更早期就对感觉皮层的神经环路形成有重要的促进作用。鉴于孤独症患儿经常伴随有感觉输入的异常,该发现对进一步解析孤独症的致病机制有重要的借鉴意义。     

食物奖赏和渴求行为相关的大鼠左侧眶额叶皮质Delta频段脑电活动(英文）

眶额叶皮质与中脑边缘多巴胺奖赏系统有着复杂的相互纤维联系。先前的研究探讨了药物成瘾过程中眶额叶皮质的脑电活动。在本实验中,将探讨食物奖赏和渴求过程中该皮质的脑电活动。实验采用了两个环境：对照环境和食物刺激相关的环境。首先,训练大鼠在食物刺激相关的环境中吃巧克力花生豆,而后在该环境中设置两种不同的刺激方式：能看到和闻到但不能吃到(渴求实验),或者仍旧可以吃到巧克力花生豆（奖赏实验）;同时进行左侧眶额叶皮质的脑电记录。结果发现,在食物刺激相关的环境中大鼠Delta频段（2－4 Hz）的脑电活动与食物刺激显著相关,此外,与在对照环境中相比,其相对功率在食物渴求时下降而在食物奖赏时升高。本实验表明,食物相关的奖励可以改变大鼠眶额叶皮质的脑电活动,而且,Delta频段的脑电活动能够作为监测该奖励的一个指标。     

鸣禽控制发声核团和脑干听觉核团及神经通路的综合研究

采用辣根过氧化物酶顺、逆行标记方法对鸣禽鸟蜡嘴雀控制发声的神经核团、脑干听觉核团及神经通路,从外周至中枢逐级进行了追踪研究。结果表明：１．控制发声的神经核团及通路,前脑古纹状体腹内侧粗核是大脑控制发声的重要核团之一,它发出枕中脑后束经端脑前联合呈双侧支配延脑中间核,中间核又发出舌下神经经气管鸣管分支支配鸣肌,中间核同时也接受中脑背内侧核的支配,２．脑干听觉中枢及通路,中脑背外侧核是脑干较高级听觉中枢、初级中枢耳蜗核由角核和前庭外侧核组成,ＮＡ发出以对侧为主的纤维经外侧丘系可直接传入中脑背外侧核形成脑干听觉直接通路。     

多巴胺信号表征奖赏预测误差的理论起源和进展

学会寻求自然奖赏对人和高等动物的生存和繁衍极为重要。脑内多巴胺能神经元活动在处理奖赏信息时发生具有表征意义的增强,产生多巴胺信号。人们相继提出快感、激励显著性、奖赏预测误差等一系列假说,日益精确地揭示了多巴胺信号所表征的意义内涵。这一进展历程对神经科学、心理学和人工智能研究具有深刻启迪,其成果更具有基础性的科学价值。本文简要回顾这些假说的发展历程,介绍奖赏预测误差假说如何继承多学科成果并相对准确地揭示多巴胺信号的重要功能,分析部分最新成果对奖赏预测误差假说的充实和扩展,并初步展望该领域进一步发展的可能方向。     

缺乏多巴胺D2受体的小鼠不表现阿片奖赏效应

经典观念认为药物滥用时的行为反应由起于腹侧被盖区（ＶＴＡ）并投射到边缘系统的中脑边缘多巴能通路介导。１９９７年,法国ＲｅｎｅＤｅｓｃａｒｔｅｓ大学ＲａｆａｅｌＭａｌｄｏｎａｄｏ研究小组进行了一系列实验研究,说明多巴胺Ｄ２受体参与了药物滥用时的行为反...     

网络成瘾者奖赏系统和认知控制系统的神经机制

网络成瘾作为一种行为成瘾,已成为严重影响人们心理健康的全球性问题.根据大脑发育的神经生物模型,揭示网络成瘾者奖赏和认知控制系统的神经机制是解决网络成瘾问题的关键,也是心理学研究的重大问题.行为研究探讨了网络成瘾具有高奖赏寻求和低认知控制特征;神经机制研究揭示了奖赏和认知控制系统的缺陷是网络成瘾行为的高风险因素;与药物成瘾的比较研究发现,网络成瘾有着独特的奖赏机制.这些研究深化了对网络成瘾心理和神经机制的理解,但仍存在网络成瘾筛查和入组标准不科学、分型笼统、因果研究匮乏、干预和治疗效果具有争议、研究范式存在漏洞等一些急需解决的问题.