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1,影片遊戲過程中的計算成像顯示了皮層和皮層下情感網路的動態同步

2,人類內側顳葉的單細胞神經元活動和決策自信度相關

3,感覺刺激分類提高決策準確性的神經基礎

4,感覺決策過程中的皮質狀態波動

5,背外側被蓋核中的GLP-1受體訊號通路透過啟用投射到VTA的GABA能環路來緩解可卡因渴求行為

1,影片遊戲過程中的計算成像顯示了皮層和皮層下情感網路的動態同步

期刊:Plos Biology

情緒的成分加工模型示意圖

情緒是多元現象,它影響心智、身體和行為。先前的研究試圖將特定的情緒類別(例如恐懼)或維度(例如效價)與特定的大腦基礎聯絡起來,但通常發現不同情緒之間存在分佈和重疊的啟用模式。

分散式模式符合多成分理論,即情緒是在當前的事件觸發的評估過程中產生的,並結合了協調行為反應的動機,表達和生理機制。根據這個框架,這些成分在情緒實踐中被並行且動態的徵用了。

在本研究中,我們使用功能性核磁共振成像(fMRI)來研究理論上定義的成分所參與的全腦系統,並在互動式激發情緒的影片遊戲中測量它們的同步性。我們發現每個情緒成分都使用了大規模的皮層-皮層下網路,並且基底神經節,感覺運動結構和中線大腦區域在各個成分之間的動態同步的時刻選擇性地參與其中。這些神經結果支援理論解釋,將情感建立在由同步化成分加工過程觸發的具身和動作導向的功能上。

https://doi.org/10.1371/journal.pbio.3000900

2,人類內側顳葉的單細胞神經元活動和決策自信度相關

期刊:Current Biology

單細胞記錄的結果和決策自信度相關

人類內側顳葉(MTL)被認為在評估中發揮重要的作用。但是,人們對它在二元決策和元認知中的作用知之甚少。我們記錄人類在進行兩種決策任務過程中MTL的神經活動。在休息期間,被試充分享受他們喜好的食物直至滿足狀態,隨後重複這兩項任務。

我們識別了神經活動的持續性和短暫性的調節,發現兩個獨立的神經元亞群的放電頻率和決策自信度或者反應時存在持續的相關。重要的是,實驗組之間的自信度和反應時的變化伴隨著神經活動的相關變化,且這種相關關係與行為任務的關聯一直存在。

之前的研究表明,人類MTL中的神經活動的短暫調節和主觀價值相關。但是,在我們的研究中,主觀價值和無標記價值都不比刺激的營養價值能更好的解釋這種短暫的活動。這對MTL在價值評估中的作用提出質疑。

https://doi.org/10.1016/j.cub.2020.09.021

3,感覺刺激分類提高決策準確性的神經基礎

期刊:Current Biology

果蠅幼蟲的中樞神經系統將梯度刺激編碼轉成二元決策的過程

當面對具有梯度強度的感官刺激時,通常需要對是否對刺激做出反應進行二元決策。目前對在中樞神經系統中如何實現這種從梯度刺激到二進位制決策的轉換仍然知之甚少。

在本研究中,我們顯示了有害刺激的梯度編碼在果蠅幼蟲的決策相關中樞神經系統區域中完成分類,然後由一組肽能神經元解碼以執行二元逃避決策。GABA能抑制門控了微弱的傷害感受編碼,使其無法被解碼,並透過募集二階神經元的逐步增強放大作用增強了中等強度的傷害感受編碼。這兩種調製透過減少對微不足道的刺激的響應同時增強對強烈刺激的響應來提高檢測精度。我們的發現揭示了準確檢測有害刺激物的環路機制。

https://doi.org/10.1016/j.cub.2020.09.045

4,感覺決策過程中的皮質狀態波動

期刊:Current Biology

任務投入和視覺皮層的低頻能量降低相關

在許多行為任務中,皮質進入去同步狀態,從而抑制了神經元叢集的低頻活動。但目前尚不清楚去同步的確切行為學關聯及其全域性組織。一種假設認為,去同步會增強相關感覺皮層中的刺激編碼。另一個假設認為,去同步反映了全域性喚醒程度,例如任務投入。

在本研究中,我們訓練小鼠完成一些可以將任務投入與感覺準確性區分開的行為任務。使用廣視野鈣成像,我們發現與行為相關的去同化是全域性的,與任務投入的相關比與準確性的相關更高。與去同步和任務投入之間的這種聯絡一致,獎勵具有持久的去同步化效果。

為了確定與投入有關的狀態變化是否取決於相關的感覺模態,我們對小鼠進行了視覺和聽覺任務訓練,發現在兩種情況下,去同步化都是全域性的,包括軀體運動皮層等區域。據此我們得出結論,低頻波動的變化主要是全域性性的,並且與任務投入有關。

https://doi.org/10.1016/j.cub.2020.09.067

5,背外側被蓋核中的GLP-1受體訊號通路透過啟用投射到VTA的GABA能環路來緩解可卡因渴求行為

期刊:Molecular Psychiatry

LDTg到VTA的GABA環路調節可卡因的渴求並介導Ex-4對藥物渴求行為的效率

靶向中樞胰高血糖素樣肽1受體(glucagon-like peptide-1 receptors, GLP-1R)可能代表治療可卡因使用障礙的一種新方法。然而,介導GLP-1R激動劑對可卡因渴求行為抑制作用的確切神經環路和細胞型別並不清晰。背外側被蓋核(laterodorsal tegmental nucleus, LDTg)能表達GLP-1Rs,並作為神經解剖樞紐連線孤束核(nucleus tractus solitarius, NTS)(中樞GLP-1的主要來源)與已知調節可卡因渴求行為的中腦和前腦核。

這項研究的目的是表徵表達LDTg GLP-1R的神經元及其在腹側被蓋區(ventral tegmental area, VTA)中的投射在恢復可卡因渴求行為(一種複發性動物模型)中的作用。研究表明,將GLP-1R激動劑exendin-4(Ex-4)直接注射到LDTg中,可卡因渴求量顯著減弱,而劑量不影響蔗糖渴求、隨意攝入食物或體重。此外,研究表明:選擇性啟用NTS-LDTg環路可透過GLP-1R依賴性機制減弱可卡因的渴求。研究還首次證明,GLP-1R主要在LDTg中的GABA能神經元上表達,而Ex-4減少可卡因渴求的功效部分取決於LDTg到VTA GABA能的投射。

綜上所述,這些研究確定了Ex-4緩解可卡因渴求並強調了中腦表達GABA能GLP-1R環路的中樞機制,這是調節可卡因渴求誘導復發的重要拮抗途徑。

https://www.nature.com/articles/s41380-020-00957-3

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