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小鼠研究表明,血清素刺激可以提高耐心

再长一点。这是一个常见的经验:坚持下去,希望我们的耐心最终会得到回报。从餐厅的座位等待到主题公园的排队,当我们知道有什么好事情要发生时,我们都能把对立即满足的渴望放在一边。大部分时间。但这不仅仅是人类的特征——一项新的研究表明,老鼠也可以有耐心,并且揭示了大脑的化学系统和老鼠对等待如何获得回报的信念之间的联系。

神经调节剂血清素对小鼠在等待奖励时保持耐心的能力的影响是发表在《自然通讯》上的一项新研究的核心。作为冲绳理工大学(Oist)神经计算单元研究的一部分,作者们,宫崎骏博士和宫崎骏博士分析了啮齿动物在血清素影响下的行为。

血清素是一种影响神经元功能的化学信使。它与一系列的行为有关,从情绪和睡眠到渴望和自发性。这种化学物质对人类行为的影响使它成为治疗精神疾病的一个关键焦点,例如选择性血清素受体抑制剂(SSRIs)抑制抑郁,它减缓了血清素的再吸收,并使其在大脑中保持活跃。

“血清素在药理学上有很多研究,通常都会开血清素药物,”宫崎骏彦说,“但是血清素在行为上的作用还不清楚。”研究小组调查了小鼠血清素水平与行为之间的因果关系。

这些老鼠被训练来执行一项任务,以获得食物奖励:把它们的鼻子放进一个小洞里,然后等待——被称为“鼻子戳”。在预先设定的持续时间之后,奖励就被交付了。在之前的一项研究中,研究小组使用了一种称为光遗传学的方法,这种方法允许科学家利用光以精确的时间刺激特定的神经元。这些神经元经过基因改造,产生一种光敏蛋白,然后通过植入大脑的光纤发出光来刺激该蛋白。在这项研究中,产生血清素的神经元在大脑中缝背核(drn)的一部分受到光遗传学刺激,该部分被广泛地输出到前脑。结果是,增加DRN中血清素神经元的活性显著增加了小鼠等待食物奖励的时间。

虽然研究表明血清素增加了耐心,但最新的研究测试了老鼠在获得奖励的情况下是否有同样的反应是不确定的。不管食物出现的概率和时间如何,老鼠会等待食物吗?或者,如果它们预测到时间投资回报率很低,它们会放弃食物吗?

相关报道新的生物学机制可能解释了增强的身体意识。研究者报道了一种流行的抗抑郁药物如何重新连接大脑的高分辨率图像,为改善抗恶心药物的设计提供了线索。新的试验表明,血清素增强抗恶心药物的能力是有限的。e耐心。老鼠接受了一个鼻孔戳试验,有75%的机会获得奖励,在奖励发出前有3秒钟的等待时间。当这些老鼠得到一个没有奖励的结果时,它们的等待时间会延长,正如之前的论文所预期的那样。然而,在试验中,鼻子戳后奖励的几率为50%或25%,增加血清素对小鼠的等待时间没有影响。”宫崎骏博士说:“只有当老鼠认为有很高的回报概率时,耐心效应才会起作用。”

他们还发现,血清素的刺激使老鼠在奖励时间难以预测时等待的时间更长。在一项有75%几率获得奖励的试验中,在一些实验中,老鼠在精确的时间段后得到奖励,而在其他实验中,老鼠在随机时间段后得到奖励。当奖励时间随机化时,血清素神经元刺激延长的等待时间更为显著。

为了帮助解释他们的实验结果,研究小组构建了一个计算模型来连贯地解释实验数据。在这个模型中,老鼠能够预料到什么时候会得到食物奖励,并且能够判断他们什么时候会受到无奖励的审判。该模型可以通过假设血清素影响小鼠在主观信心较高时获得奖励的信心来复制实验结果。例如,在一项75%的奖励概率试验中,血清素使老鼠表现出95%的奖励概率。

该模型还重现了时间不确定性的结果。当老鼠不确定何时给予奖励时,就很难判断它们是在等待奖励审判还是不进行奖励审判。5-羟色胺的刺激增加了老鼠对奖励试验的信心,因为奖励时间不太清楚,所以进一步推迟了他们的判断。

研究结果表明,血清素的激活与随后的行为之间的关系高度依赖于动物对环境的信念。这些结果可能会影响我们对人类服用5-羟色胺增强药物的理解。”宫崎骏博士说:“这有助于解释为什么SSRIS和认知行为疗法(CBT)联合治疗抑郁症比单用SSRIS更有效。”通过提高血清素水平,治疗的心理效果得到增强。”

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