当我们从积极和消极的经历中学习时，人类的大脑会发生什么?为了帮助回答这个问题，更好地理解决策和人类行为，科学家们正在研究多巴胺。

　　多巴胺是大脑产生的一种神经递质，作为化学信使，促进大脑和身体神经细胞之间的交流。它与运动、认知和学习等功能有关。虽然多巴胺以其与积极情绪的联系而闻名，但科学家们也在探索它在消极体验中的作用。

　　现在，维克森林大学医学院的研究人员在12月1日发表在《科学进展》上的一项新研究表明，人类大脑中多巴胺的释放在编码奖惩预测错误方面起着至关重要的作用。这意味着多巴胺参与了从积极和消极的经历中学习的过程，允许大脑根据这些经历的结果调整和适应它的行为。

　　“之前的研究表明，多巴胺在动物如何从‘奖励’(也可能是‘惩罚’)经历中学习方面起着重要作用。但是，很少有研究直接评估多巴胺在人脑中的快速作用，”威克森林大学医学院生理学、药理学和神经外科学副教授Kenneth T. Kishida博士说。

　　“这是第一次在人类身上研究多巴胺如何编码奖励和惩罚，以及多巴胺是否反映了当今最先进的人工智能研究中使用的‘最佳’教学信号。”

　　在这项研究中，Kishida团队的研究人员利用快速扫描循环伏安法(一种电化学技术，与机器学习相结合)实时检测和测量多巴胺水平(即每秒10次测量)。然而，这种方法是具有挑战性的，不能只能在侵入性手术中进行，如深部脑刺激(DBS)脑部手术。星展银行很常见只受雇治疗co帕金森氏症、特发性震颤、强迫症和癫痫等疾病。Ken T. Kishida博士，维克森林大学医学院生理学和药理学副教授。来源:维克森林大学医学院

　　Kishida的团队与维克森林浸信会心房健康神经外科医生Stephen B. Tatter，医学博士和Adrian W. Laxton医学博士合作，他们也是维克森林大学医学院神经外科的教员，在维克森林浸信会心房健康医疗中心的三名参与者的大脑深处插入了一个碳纤维微电极，他们计划接受DBS治疗原发性震颤。

　　当参与者在手术室里醒着的时候，他们玩了一个简单的电脑游戏。当他们玩游戏时，在纹状体中测量多巴胺，纹状体是大脑中对认知、决策和协调运动很重要的一部分。

　　在游戏过程中，参与者的选择要么得到奖励，要么受到惩罚，得到真正的金钱收益或损失。游戏分为三个阶段，参与者从积极或消极的反馈中学习如何做出最大化奖励和最小化惩罚的选择。在游戏的三个阶段中，多巴胺水平被连续测量，每100毫秒一次。

　　“我们发现多巴胺不仅在大脑中发挥积极和消极经历的信号作用，而且在试图从这些结果中学习时，它似乎以一种最佳的方式发挥作用。”同样有趣的是，似乎大脑中可能存在独立的途径，分别参与多巴胺系统来进行奖励和惩罚体验。我们的研究结果揭示了一个令人惊讶的结果，这两条通路可能在时间尺度上发生了轻微的变化，仅仅间隔了200到400毫秒。

　　Kishida认为，这种程度的理解可能会让我们更好地了解多巴胺系统是如何影响精神和神经疾病患者的。Kishida说，需要进一步的研究来了解多巴胺信号在精神和神经疾病中是如何改变的。

　　“传统上，多巴胺通常被称为‘快乐神经递质’，”岸田文雄说。“然而，我们的工作提供的证据表明，这不是思考多巴胺的方式。相反，多巴胺是一个复杂系统的重要组成部分，它教导我们的大脑并指导我们的行为。多巴胺还参与教会我们的大脑惩罚经历，这是一个重要的发现，可能为研究提供新的方向，帮助我们更好地理解抑郁、成瘾以及相关精神和神经疾病的潜在机制。”

　　更多信息:Paul Sands等人，细胞外多巴胺的亚秒波动编码人类奖惩预测错误，Science Advances(2023)。DOI: 10.1126 / sciadv.adi4927。www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adi4927期刊信息:Science Advances

　　由威克森林浸信会提供

　　引用:研究表明，人类行为受多巴胺水平快速变化的引导(2023年，12月1日)

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