背部紋狀體在獎勵和目標導向性行為中的作用

1、背部紋狀體在獎勵和目標導向性行為中的作用背部紋狀體在獎勵和目標導向性行為中的作用【摘要】：動物能對驚嚇恐懼事件記憶良久也能對正面的獎賞行為得以強化這種生物對外界環(huán)境的學習和認知是個體適應大自然并得以良好生存的基本技能。在大腦基底神經(jīng)節(jié)中紋狀體功能的已有認識主要集中在成癮以及該腦區(qū)的病變會引起運動功能的障礙現(xiàn)今對大腦皮層基底神經(jīng)節(jié)通路的最新的認識表明紋狀體腦區(qū)也參與了學習和認知的功能?，F(xiàn)今利用在體多電極記錄在嚙齒類動物海馬區(qū)的研究較多而在

2、紋狀體的研究大部分集中在大鼠和靈長類動物。我們想要了解的是紋狀體這個基底神經(jīng)節(jié)最大的構(gòu)成成分到底在大腦中起了什么樣的作用。具體的說我們想要解釋的問題是：一紋狀體神經(jīng)元的電活動特性它們是如何去表征離散的特征性驚嚇事件；二紋狀體神經(jīng)元網(wǎng)絡是如何在個體和整體水平去編碼和紋狀體有關(guān)的基于獎賞的目標導向性行為(Goaldirectedbehavi)的包括行為的選擇(決策)。三紋狀體神經(jīng)元網(wǎng)絡是如何表征相關(guān)聯(lián)的基于獎賞和基于厭惡的事件。本研究以小鼠

3、空間探索十字迷宮及關(guān)聯(lián)獎賞(或厭惡)事件為研究模型運用我們自行開發(fā)的多通道微驅(qū)動記錄電極在小鼠紋狀體進行在體記錄并從個體和整體水平來探討神經(jīng)元的編碼揭示該區(qū)神經(jīng)元網(wǎng)絡的信息編碼機制。一背部紋狀體神經(jīng)元放電與場電位的基本特征在紋狀體中96%的神經(jīng)元為中型棘突神經(jīng)元(mediumspinyneuronsMSN)MSN都為GABA能抑制性神經(jīng)元剩余的神經(jīng)元多為中間神經(jīng)元。實驗結(jié)果顯示在小鼠背部紋狀體記錄到索導向的探索行為中起作用；而在多次的強

4、化訓練后紋狀體背外側(cè)(DsolateralStriatum)開始參與習慣性行為的形成(即不再依靠空間“方位”策略)。結(jié)果顯示在基于獎勵的空間導向性行為多次強化但還未形成習慣過程中紋狀體背內(nèi)側(cè)神經(jīng)元網(wǎng)絡發(fā)生了動態(tài)變化。根據(jù)對食物獎賞不同反應對神經(jīng)元進行分類可以得到五類神經(jīng)元簇分別放電長時程增強；短時稱增強；兩次放電增強；放電長時程抑制；短時程抑制。小鼠到達食物臂終點但并不給予食物獎賞時上面提到的兩大類神經(jīng)元網(wǎng)絡會發(fā)生動態(tài)變化。1)放電增強

5、的神經(jīng)元簇會表現(xiàn)在放電增強的時程變短或回到基線；2)放電抑制的神經(jīng)元簇表現(xiàn)在放電抑制的時程變短或去抑制。值得一提的是第一類中的兩個增強峰的神經(jīng)元簇表現(xiàn)在第二個放電峰值的前移和第一個波峰融合。對小鼠在十字迷宮空間探索行為中的各個時期(第一四七天))進行相對于各個迷宮位置的放電頻率的分析發(fā)現(xiàn)第一天放電并無特異性；在第四天時神經(jīng)元的放電會在從起始臂至食物臂的整條路徑上增強；在第七天時神經(jīng)元的放電集中在起始轉(zhuǎn)彎前以及到達食物臂的終點。并且神經(jīng)元