刺激大脑尾状核导致做出负面前景的决策

许多神经精神障碍患者,如焦虑或抑郁,都会产生负面情绪,导致他们关注特定情况下可能的负面影响,而不是潜在的益处。

麻省理工神经科学家现在已经确定了一个大脑区域,可以产生这种悲观情绪。在动物实验中,他们发现刺激这个区域,称为尾状核,诱导动物做出更消极的决定:相比于该区域没有受到刺激的情况,他们对形势的预期缺陷比它的好处要大得多。这种悲观的决策可能会在最初刺激后的第二天继续进行。

这一发现有助于科学家更好地理解抑郁和焦虑的一些负面影响是如何产生的,并指导他们开发新的治疗方法。

麻省理工学院麦戈文脑研究所的成员Ann Graybiel和该研究的资深作者,在8月9日的《神经元》杂志上发表了一篇文章,他说:“我们觉得我们看到了焦虑或抑郁的代言人,或者两者的某种结合。”“这些精神疾病对许多患有这种疾病的人来说仍然很难治疗。”

该论文的主要作者是麦戈文研究所研究员Ken ichi Amemori和Satoko Amemori,他们完成了任务并一直在研究情绪,以及大脑如何控制情绪。麦戈文研究所研究员、数据分析专家丹尼尔·吉布森也是该论文的作者。

情感决策

Graybiel的实验室先前已经确定了一种神经回路,它是一种特殊的决策,即通过方法避免冲突。这些类型的决策,需要权衡正面和负面因素的选择,往往会引发很大的焦虑。她的实验室也表明慢性压力显著地影响了这种决策:更多的压力通常会导致动物选择高风险、高回报的选择。

在这项新的研究中,研究者们想看看他们是否能重现在抑郁症、焦虑症或强迫症患者中经常出现的效果。这些患者倾向于从事旨在对抗负面思想的仪式行为,并在给定情况下更加重视潜在的负面结果。研究人员怀疑,这种消极的思维方式会影响回避决策。

为了验证这一假设,研究人员刺激尾状核,这是一个与情绪决策相关的大脑区域,当动物被给予奖励(汁液)和不愉快的刺激(脸上的空气)时,就会产生一个小电流。在每次试验中,奖励与厌恶刺激的比例不同,动物可以选择是否接受。

这种决策需要成本效益分析。如果奖励足够高以平衡空气的膨胀,动物会选择接受它,但是当这个比率太低时,他们会拒绝它。当研究人员刺激尾状核时,成本效益计算变得歪曲了,动物开始避免他们以前已经接受的组合。即使刺激结束后,这种情况仍然持续,第二天也可以看到,此后逐渐消失。

这一结果表明,动物开始贬低他们先前想要的奖励,并更多地关注厌恶刺激的成本。Graybiel说:“我们所模仿的这种状态相对于成本而言过高估计了成本。”

微妙的平衡

研究人员还发现,当决策模式发生改变时,尾状核中的脑波活动被改变。Amemori发现,这种变化是在β频率上的,并可能作为生物标志物来监测动物或患者对药物治疗是否有反应,Graybiel说。

Graybiel现在正在麦克莱恩医院的精神科医生工作,研究抑郁症和焦虑症患者,看看他们的大脑在回避决策时大脑皮质和尾状核的异常活动。磁共振成像(MRI)研究表明,在前额叶皮质的两个区域与尾状核相连的部分有异常活动。

尾状核在它的边缘区域内与边缘系统相连,它调节情绪,并将外来的信息输入到大脑的运动区域以及多巴胺产生区域。Graybiel和Amemori认为,尾状核中的异常活动在某种程度上会破坏多巴胺的活性。

她说:“必须牵涉到很多回路。”“但显然我们是如此微妙的平衡,只需稍微抛开系统就能迅速改变行为。”

这项研究由美国国立卫生研究院、CHDI基金会、美国海军研究办公室、美国陆军研究办公室、MeXT Kakhani、西蒙斯社会脑中心、北大基金会、原野纪念基金会、Robert Buxton、Amy Sommer和Judy Goldbe资助。

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