Hệ thống khen thưởng và các con đường dopaminergic

Hệ thống khen thưởng của não là mạng lưới gán giá trị cho các kích thích và củng cố các hành vi đạt được chúng. Cốt lõi của nó là con đường dopamine trung não-viền (mesolimbic), chạy từ vùng tegmental bụng đến nhân accumbens, mà các loại thuốc gây nghiện kích hoạt mạnh mẽ và trực tiếp, làm cho nó trở thành trung tâm để hiểu tại sao thuốc lại có tính củng cố.

Definition

Hệ thống khen thưởng là tập hợp các mạch não—tập trung vào các neuron dopaminergic của vùng tegmental bụng chiếu đến nhân accumbens và vỏ não trước trán—mã hóa giá trị của các kích thích khen thưởng và củng cố các hành vi dẫn đến chúng.

Scope

Chủ đề này bao gồm giải phẫu của các đường chiếu dopamine trung não-viền và trung não-vỏ não, vai trò của dopamine trong dự đoán khen thưởng và học tập củng cố, sự phân biệt giữa 'thích' và 'mong muốn' khen thưởng, và cách các loại thuốc lạm dụng tác động đến các con đường này. Nó coi hệ thống khen thưởng là nền tảng cơ chế của nghiện, không phải là hướng dẫn lâm sàng.

Core questions

• Tín hiệu dopamine mã hóa phần thưởng và dự đoán phần thưởng như thế nào?
• Những con đường giải phẫu nào tạo nên mạch khen thưởng của não?
• Các loại thuốc lạm dụng kích hoạt hệ thống dopamine trung não-viền như thế nào?
• 'Mong muốn' và 'thích' khác nhau như thế nào ở cấp độ thần kinh?

Key concepts

• Vùng tegmental bụng (VTA)
• Nhân accumbens
• Các con đường trung não-viền và trung não-vỏ não
• Tín hiệu dopamine pha và trương lực
• Củng cố và nổi bật động lực
• Lý thuyết dopamine về nghiện

Key theories

Giả thuyết lỗi dự đoán phần thưởng

Các neuron dopamine ở não giữa báo hiệu sự khác biệt giữa phần thưởng mong đợi và phần thưởng nhận được—phóng điện để đáp ứng với các phần thưởng bất ngờ và các tín hiệu dự đoán chúng—cung cấp một tín hiệu giảng dạy cho học tập củng cố giúp giải thích cách các tín hiệu thuốc có được sức mạnh động lực.

Nổi bật động lực (mong muốn so với thích)

Berridge và các đồng nghiệp phân biệt tác động khoái cảm của một phần thưởng ('thích') với sức hút động lực mà nó có được ('mong muốn'), lập luận rằng dopamine chủ yếu điều hòa mong muốn; sự nhạy cảm của mong muốn có thể thúc đẩy cảm giác thèm thuốc ngay cả khi niềm vui khi sử dụng giảm đi.

Mechanisms

Các neuron dopaminergic ở vùng tegmental bụng chiếu đến nhân accumbens, vỏ não trước trán và các mục tiêu limbic khác. Theo Schultz, các neuron này phóng điện để đáp ứng với các phần thưởng bất ngờ và các tín hiệu dự đoán phần thưởng, mã hóa một lỗi dự đoán phần thưởng thúc đẩy quá trình học tập. Hầu hết các loại thuốc lạm dụng làm tăng dopamine ở nhân accumbens—trực tiếp hoặc gián tiếp—vượt xa mức độ được tạo ra bởi các phần thưởng tự nhiên, củng cố mạnh mẽ việc sử dụng thuốc và hình thành các liên kết giữa các tín hiệu thuốc và tác dụng của thuốc. Theo thời gian, lý thuyết nổi bật về động lực (incentive-salience theory) cho rằng 'mong muốn' (wanting) được gán cho các tín hiệu thuốc có thể trở nên nhạy cảm hơn ngay cả khi 'thích' (liking) khoái cảm của chúng giảm dần. Quan điểm đơn giản dopamine-bằng-khoái cảm đã được tinh chỉnh: dopamine được hiểu rõ hơn là một tín hiệu cho dự đoán, động lực và học tập hơn là cho bản thân khoái cảm.

Clinical relevance

Mạch khen thưởng cung cấp mục tiêu khái niệm để hiểu tại sao các loại thuốc gây nghiện lại có tính củng cố và tại sao các tín hiệu thuốc lại gây ra cảm giác thèm thuốc, cung cấp cơ sở lý luận cho một số chiến lược điều trị và nghiên cứu. Mục này giải thích các cơ chế để giáo dục và không chỉ đạo việc chăm sóc bất kỳ cá nhân nào.

History

Việc phát hiện vào những năm 1950 rằng động vật sẽ làm việc để kích thích điện ở một số vị trí não đã mở ra nghiên cứu về khen thưởng, và hệ thống dopamine trung não-viền dần dần được xác định là một chất nền chung của sự củng cố. Công trình của Roy Wise đã liên kết dopamine với khen thưởng thuốc, các bản ghi của Wolfram Schultz vào những năm 1990 đã định hình lại dopamine như một tín hiệu lỗi dự đoán khen thưởng, và công trình sau này đã tinh chỉnh lý thuyết dopamine và phân tích khen thưởng thành các thành phần 'mong muốn' và 'thích' có thể tách rời.

Debates

Dopamine mã hóa khoái cảm hay dự đoán và động lực?

Quan điểm 'dopamine = khoái cảm' ban đầu đã nhường chỗ cho các giải thích trong đó dopamine báo hiệu lỗi dự đoán phần thưởng và nổi bật động lực hơn là bản thân khoái cảm, một sự định hình lại làm thay đổi cách hiểu về cảm giác thèm thuốc và tái phát.

Key figures

• Wolfram Schultz
• Roy Wise
• Kent Berridge
• Marisela Morales
• David Nutt

Seminal works

• schultz-1997
• wise-2004
• berridge-kringelbach-2015

Frequently asked questions

Con đường dopamine trung não-viền là gì?

Đó là đường chiếu của các neuron sản xuất dopamine từ vùng tegmental bụng đến nhân accumbens và các vùng limbic liên quan; nó là con đường khen thưởng cốt lõi mà hầu hết các loại thuốc gây nghiện kích hoạt.

Dopamine có gây ra khoái cảm không?

Bằng chứng hiện tại cho thấy dopamine báo hiệu dự đoán phần thưởng và động lực ('mong muốn') nhiều hơn là khoái cảm ('thích'), đó là lý do tại sao cảm giác thèm thuốc có thể tồn tại ngay cả khi việc sử dụng thuốc trở nên ít thú vị hơn.