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科学家报告多巴胺和5羟色胺在人类感知和决策中的作用

温莎-萨勒姆市,北卡罗莱纳州-2020年10月12日-维克森林医学院的科学家记录了与感知和决策有关的人脑中多巴胺和5-羟色胺水平的实时变化。这些相同的神经化学物质对于运动障碍和精神疾病(包括药物滥用和抑郁症)也至关重要。

他们的发现发表在10月12日的《神经元》杂志上。

威克森林医学院的生理学,药理学和神经外科助理教授肯尼思·T·基西达博士说:“这项研究为我们提供了迄今为止尚无法进入的人类大脑的独特窗口。”唤醒森林浸信会健康。“我们对这些神经化学物质的机械了解几乎都是来自临床前动物模型的研究,而不是来自人类的直接证据。”

岸田说,对这些大脑化学物质在人体内的实际作用有更清晰的了解可能会导致针对帕金森氏病,药物滥用或抑郁症等疾病的药物或治疗方法得到改善。

在这项观察性研究中,使用快速扫描循环伏安法追踪了五名患者的神经递质多巴胺和5-羟色胺,这是一种用于测量多巴胺和5-羟色胺的电化学技术,适用于患者。多巴胺和5-羟色胺是神经系统用来调节体内无数功能和过程的化学信使。

研究参与者-两名患有帕金森氏病,三名患有严重震颤-是Wake Forest Baptist的患者,他们计划接受深部脑刺激植入物治疗他们的病情。Kishida的团队与神经外科医师,医学博士Stephen B. Tatter和医学博士Adrian W. Laxton密切合作,能够搭载标准的外科作图程序,将碳纤维微电极插入大脑深处,以检测和记录释放的5-羟色胺和多巴胺来自神经元。患有原发性震颤的患者对这项研究非常重要,因为与由产生多巴胺的神经元缺失引起的帕金森氏病不同,原发性震颤不被认为是由多巴胺或5-羟色胺功能的改变引起的。

当病人在手术室里醒着时,他们执行的决策任务类似于玩简单的电脑游戏。当他们执行任务时,在纹状体中测量多巴胺和5-羟色胺,纹状体是控制认知,奖励和协调运动的大脑部分。

Kishida将游戏描述为计算机屏幕上的一系列点,这些点通过位于屏幕中心的“十字准线”参考点移动。患者必须决定点移动的方向。有时,点将沿相同方向移动,而有时,点将更加混乱地移动,从而使决策更加困难。

然后,这些点消失了,患者不得不选择相对于固定点顺时针或逆时针移动的方式。由Kishida的合作者和合著者,伦敦大学学院的Dan Bang和Stephen M. Fleming共同创建的这种实验性设计,使研究小组可以从人类大脑如何决定其感知感知的各个方面进行区分。

每位患者重复此序列200到300次,从而改变点的移动方式,从而改变患者决定所见内容的难度。有时,患者必须表明自己对选择的信心。

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