В течение своей жизни люди создают субъективные внутренние модели, описывающие связи между конкретными стимулами окружающей среды и вознаграждениями, которые можно получить от взаимодействия с ними. Эти модели, основанные на опыте, позволяют им сделать вывод, какие выгоды они могут получить, действуя определенным образом.
Исследователи из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе недавно провели исследование, изучающее, как мозг кодирует воспоминания, связанные с вознаграждением, специфичные для идентичности, в рамках этих когнитивных моделей. Их результаты, опубликованные в журнале Nature Neuroscience , предполагают, что проекции дофамина в базолатеральную миндалину способствуют кодированию этих воспоминаний.
«Каноническая теория функции дофамина предполагает, что дофамин кодирует сигналы ошибки прогнозирования вознаграждения, которые кэшируют значение вознаграждения для своих предсказателей», — рассказала Medical Xpress Ана Сиас, соавтор статьи. «Тем не менее, растущее количество исследований бросает вызов этой ценностно-ориентированной концепции, предполагая многогранную роль дофамина в содействии обучению и памяти в целом.
«В этой работе мы были заинтересованы в понимании того, как дофамин может способствовать формированию детальных воспоминаний о стимулах и результатах, которые связывают внешние сигналы с конкретной идентичностью вознаграждений, которые они предсказывают посредством проекций на последующие цели».
В своих предыдущих исследованиях Сиас и ее коллеги обнаружили, что базолатеральная миндалина является центральным центром детальных воспоминаний, связанных с вознаграждением. В своей недавней статье они опирались на эти результаты, в частности исследуя проекцию дофамина на эту часть миндалевидного тела, когда крысы выполняли задачу принятия решений, основанную на вознаграждении.
Оптическая стимуляция проекций VTADA → BLA во время спаривания сигнал-награда разблокирует кодирование специфичных для личности воспоминаний сигнал-награда. Кредит: Сиас и др.
«Мы использовали задачу принятия решений, которая требует успешного изучения воспоминаний о наградах, связанных с личностью, чтобы обеспечить адаптивное поведение выбора», — объяснил Сиас.
«Используя флуоресцентные биосенсоры дофамина в дополнение к методам оптических манипуляций, специфичным для клеток и проекций, мы показываем, что дофамин высвобождается в BLA во время обучения стимул-результат, что эта дофаминергическая передача необходима для формирования этих ассоциаций и, наконец, что активация этих проекций достаточно для стимулирования обучения по принципу «стимул-результат».
Недавние результаты показывают, что дофаминовые нейроны способствуют построению внутренних моделей окружающей среды, которые мозг затем использует для прогнозирования будущих результатов во время принятия решений. Эксперименты, проведенные Сиас и ее коллегами, подтверждают эту гипотезу и идут еще дальше, предполагая, что проекции дофамина в базолатеральную миндалину управляют кодированием воспоминаний, специфичных для идентичности, которые являются центральной частью этих внутренних моделей.
«Наше исследование объединяет современные инструменты системной нейробиологии со сложными парадигмами, используемыми теоретиками обучения для выявления проекций на базолатеральную миндалину как средства, с помощью которого дофамин опосредует эту функцию», — сказал Сиас.
«Вклад дофамина в BLA необходим и достаточен для формирования детальных воспоминаний о стимулах и результатах, но не способствует общему подкреплению. обучение и память могут быть согласованы путем дальнейшего исследования отдельных последующих целей».
Проекции VTADA → BLA во время спаривания сигнал-награда ослабляют кодирование специфичных для личности воспоминаний сигнал-награда. Кредит: Сиас и др.
Результаты этого недавнего исследования вскоре могут стать основой для дальнейших исследований нейронных процессов, лежащих в основе кодирования воспоминаний, связанных с вознаграждением, у крыс, людей и других животных. Эти усилия могут пролить новый свет на сложные тонкости принятия решений и разработку основанных на опыте ментальных карт, описывающих связи между стимулами и вознаграждениями.
«В дальнейшем мы действительно заинтересованы в исследовании информации, которую дофамин передает в BLA для стимулирования обучения по принципу «стимул-результат», — добавил Сиас. «Неизвестно, сигнализируют ли эти прогнозы об ошибке прогнозирования, значимости или каком-либо другом важном атрибуте среды обучения».