新的研究表明，“感觉良好”的大脑信使可以被任意控制

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从听到冰淇淋车靠近时的兴奋，到啜饮美酒时的愉悦，神经系统的信使多巴胺被普遍描述为大脑中与奖励和快乐相关的“感觉良好”化学物质。

插画:Julia Kuhl

多巴胺是一种无处不在的神经递质，在脑细胞之间传递信号，在其众多功能中，涉及认知过程的多个方面。化学信使已经从外部线索或“确定性”信号的角度进行了广泛的研究。相反，加州大学圣地亚哥分校的研究人员最近开始研究与多巴胺自发冲动有关的尚不为人所知的方面。他们的研究结果,发表在7月23日的杂志上当代生物学的研究表明，老鼠可以随意操纵这些随机的多巴胺脉冲。

加州大学圣地亚哥分校的研究生康拉德·福(Conrad Foo)领导的研究发现，老鼠的新皮层充斥着不可预测的多巴胺冲动，这种冲动大约每分钟发生一次，而不是只在令人愉快或基于奖励的期望时才会发生。

福与加州大学圣地亚哥分校(物理系和神经生物学部门)以及纽约西奈山伊坎医学院的同事们合作，研究了老鼠是否真的意识到这些通过分子和光学成像技术在实验室记录的脉冲正在发生。研究人员设计了一种反馈方案，在跑步机上的老鼠如果表现出能够控制即兴的多巴胺信号，就会得到奖励。数据显示，老鼠不仅意识到这些多巴胺冲动，而且结果证实，它们学会了预测并有意愿地对其中的一部分采取行动。

研究人员在论文中指出:“关键是，老鼠学会了在收到奖励之前可靠地引发(多巴胺)冲动。”“当奖励被移除时，这些影响就会逆转。我们假设自发的多巴胺冲动可能是行为计划中的一个显著认知事件。”

研究人员表示，这项研究为多巴胺和大脑动力学的研究开辟了一个新的维度。他们现在打算扩展这项研究，以探索不可预测的多巴胺事件是否以及如何驱动觅食行为，觅食行为是寻求食物、寻找配偶以及殖民新家园的社会行为的一个重要方面。

加州大学研究生康拉德·福(Conrad Foo)和他的同事们发现，老鼠皮层中多巴胺的自发冲动以大约每秒0.01的速度发生。使用基于奖励的强化学习范式，老鼠学会了有意愿地调节他们的自发冲动。插画:Julia Kuhl。

研究人员指出:“我们进一步推测，在没有已知的奖励预测刺激的情况下，动物自发的多巴胺冲动可能会促使它搜索和觅食。”

在他们努力控制多巴胺的过程中，研究人员澄清了多巴胺似乎是激活而不是启动运动行为。

该研究的资深合著者、物理系(物理科学系)和神经生物学(生物科学系)教授大卫·克莱因菲尔德说:“这一发现最初是一个偶然的发现，是一位有才华、好奇的研究生在一群出色同事的智力支持下发现的。”“出乎意料的是，我们花了很长时间来扩展原来的研究，当然还进行了对照实验来验证这些说法。这些导致了目前的结论。”

该论文的完整作者名单包括:Conrad Foo, Adrian Lozada, Johnatan Aljadeff, Yulong Li, Jing W. Wang, Paul A. Slesinger和David Kleinfeld。

美国国立卫生研究院的BRAIN计划(资助DA050159, DC009597, MH111499, NS107466和NS097265)支持了这项研究。