두뇌 보상 시스템 밝혀 내기
컬럼비아의 신경 과학 발견은 전통적인 지혜를 깨뜨립니다.
출처 : geralt / pixabay
두뇌의 보상 체계가 어떻게 작동하는지 이해하면 파킨슨 병과 의학, 생명 공학, 의약품 및 정신 의학 분야와 같은 신경 퇴행성 질환에 대한 과학적 연구를 발전시키는 데 도움이됩니다. 오늘날, 신경 과학자들은 뇌의 보상 학습 시스템에 대해 일반적으로 견해를 바꾸는 새로운 발견을 발표했습니다. 보상 학습은 뇌 영역 선택에 국한되지 않습니다. 대신, 뇌는 접촉 감각을 다루는 체세포 감각 피질에서 복잡한 연관성을 배우기 시작합니다. Randy Bruno, Clay Lacefield, Eftychios Pnevmatikakis 및 Liam Paninski로 구성된 Columbia University의 Mortimer B. Zuckerman Mind Brain Behavior Institute의 신경 과학 연구팀이 Cell Reports에 연구 결과를 발표했습니다.
접촉 감각을 느낄 때, 그것은 somatosensory 피질, 두뇌의 신피질의 모듈 집합에 의한 것입니다. 종래의 신경 과학적 견해는 감각 피질이 뇌에서 비교적 직접적인 역할을한다는 것인데, 이는 감각 정보를 주로 연합 피질로 전달하는 역할을하며, 그 다음 감각 피질은 진보 된 처리를 위해 전두엽 피질로 간다. 감각 피질은 지금까지 뇌의 보상 학습 시스템과 관련이 없습니다.
연구진은 인위적으로 도입 된 DNA를 가진 쥐를 연구하여 형광 지표를 사용하여 연결 활동을 이미지화했다. 설치류는 인간에 대한 신경 과학적 연구를 수행하는 데있어 장벽과 도전 과제를 감안할 때 종종 포유 동물 병원으로 연구에 사용됩니다. 이 연구에서 생쥐의 체성 감각 대뇌 피질에서 수상 돌기 (뉴런의 가지 모양의 연장)가 모니터링되었습니다.
신경 과학자들은 처음에는 암실을 암실에 설치하고 (감각 작업), 레버를 움직여 물 (보상)을 놓습니다. 예상대로 somatosensory cortex의 수상 돌기는 마우스의 수염이 자극과 접촉했을 때 흥분했습니다. 놀랍고 예상치 못한 것은 쥐가 물방울의 보상을 받으면 같은 수상 돌기가 다시 발사된다는 것입니다.
그 후 팀은 기둥을 제거하고 훈련 된 마우스에게 물 보상을주었습니다. 더 이상 예기치 않은 것은 훈련 된 생쥐의 체성 감각 수상 돌기가 기둥이없는 경우에도 수분 보상을 받으면 불을 붙였습니다. 수염 치료에서 훈련받지 않은 생쥐에서 물 보상은 신체 감각 수상 돌기를 발사하지 않았다. 이러한 과학적 관찰 결과 팀은 협회가 획득되었거나 배웠다 고 결론을 내리게되었습니다.
흥미롭게도,이 돌파구는 언젠가 새로운 신경 전달 물질의 발견으로 이어질 수 있습니다. 뇌 보상 경로에 영향을 미치는 화학 물질은 보람있는 자극에 대한 반응으로 동기 부여와 추진에 중요한 역할을합니다. 신경 전달 물질은 다른 뉴런, 땀샘 또는 근육에 신호를 보내기 위해 뉴런에 의해 합성되고 방출되는 화학적 메신저입니다. 신경 전달 물질의 예로는 세로토닌, 히스타민, 옥시토신, 엔돌핀, 에피네프린 (아드레날린) 및 도파민이 있습니다.
이 논문의 수석 저자 랜디 브루노 (Randy Bruno) 박사에 따르면, 체세포 감각 피질에는 도파민이별로 없다. Bruno 박사는 체세포 감각 피질에서 아직 발견되지 않은 신경 조절기가 뇌의 보상 학습 시스템의 다른 영역에서 도파민과 유사한 방식으로 기능을 수행한다고합니다. 그는이 분야에서 그의 연구에 초점을 맞출 계획이다.
니코틴, 알코올, 헤로인, 코카인, 바르비 투르 산염과 같은 중독성 물질 중 일부는 뇌의 도파민 시스템을 활성화시킵니다. 뇌의 보상 학습 시스템에서 도파민과 같은 기능을하는 새로운 신경 조절제의 발견은 앞으로 약물 남용 및 중독을 해결할 수있는 새로운 방법을 찾는데 도움이 될 수 있습니다.
저작권 © 2019 카미 로소 판권 소유
참고 문헌
Lacefield, Clay O., Pnevmatikakis, Eftychios A., Paninski, Liam, Bruno, Randy M .. “1 차 감각 피질의 레이어에서 Somata와 Apical Dendrites를 보강하는 학습 강화.” 2019 년 2 월 19 일
컬럼비아 대학의 Zuckerman Institute (2019 년 2 월 20 일). “쥐의 새로운 연구는 뇌의 기억과 기억을위한 예기치 않은 장소를 드러낸다”https://www.prnewswire.com/news-releases/new-study-in-mice-reveals-unexpected- 학습을위한 장소 – 뇌에 기억 – 300798932.html
보먼, 에릭. “세계에서 가장 중독성이 강한 5 가지 물질.” CNN . 2019 년 2 월 6 일
