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國際

多巴胺如何「分工合作」影響動機與學習?

明日科學

更新於 1天前 • 發布於 1天前 • 高 詩豪

多巴胺這個「神經界明星」是讓我們充滿動力,還能學會從經驗中獲益的關鍵!雖然它的重要性早已是科學界的共識,但它是如何在大腦中運作的,一直像場「腦內偵探遊戲」。近日,美國國家精神衛生研究院的研究人員在《Nature Neuroscience》上揭示了一些令人拍案叫絕的發現:多巴胺透過D3和D1兩位「搭檔」受體,各自負責「推動力」與「獎勵學習」。

細胞版的「分工合作」
科學家開發了一款高科技小鼠模型,可以精準刪除伏隔核中的D3受體,這像是拔掉動機開關的小鼠版本。他們發現,失去D3受體後,小鼠的動機瞬間「熄火」,變得懶懶散散;但學習「按按鈕換零食」這類行為的能力卻毫無影響。反之,D1受體才是這部分學習行為的主導者。

D3受體像「內在引擎」D1受體更像「行動導師」

圖片展示了在小鼠伏隔核外殼區(mNAcSh)中,與多巴胺相關的三種受體基因(Drd1、Drd2 和 Drd3)的分佈情況,幫助研究多巴胺在大腦中的作用。 左圖 (a) 是低倍放大的圖像,顯示三種基因在伏隔核的表達情況,分別以綠色(Drd1)、紅色(Drd2)和白色(Drd3)表示。橙色框標記了一個區域,用於放大觀察。 右圖 (b) 是橙色框內的高倍放大圖像,將 Drd1/Drd3(綠/白)、Drd2/Drd3(紅/白)和單獨的 Drd3 受體基因進行了分層顯示。最右側是合併的彩色圖像,展示三者如何共存和交互分佈。 Drd3 主要在與 Drd1 共表達的神經元中出現,並且這些神經元展現出與 Drd1 神經元相似的投射模式。這表明 Drd3 在調節多巴胺相關功能(例如動機和獎賞行為)中可能具有特殊作用。
圖片展示了在小鼠伏隔核外殼區(mNAcSh)中,與多巴胺相關的三種受體基因(Drd1、Drd2 和 Drd3)的分佈情況,幫助研究多巴胺在大腦中的作用。 左圖 (a) 是低倍放大的圖像,顯示三種基因在伏隔核的表達情況,分別以綠色(Drd1)、紅色(Drd2)和白色(Drd3)表示。橙色框標記了一個區域,用於放大觀察。 右圖 (b) 是橙色框內的高倍放大圖像,將 Drd1/Drd3(綠/白)、Drd2/Drd3(紅/白)和單獨的 Drd3 受體基因進行了分層顯示。最右側是合併的彩色圖像,展示三者如何共存和交互分佈。 Drd3 主要在與 Drd1 共表達的神經元中出現,並且這些神經元展現出與 Drd1 神經元相似的投射模式。這表明 Drd3 在調節多巴胺相關功能(例如動機和獎賞行為)中可能具有特殊作用。

透過高解析度全腦成像與電生理實驗,研究發現D3受體像是一個「內在動力引擎」,主要負責驅動動機,而D1受體更像一個「行動導師」,教我們從行為中獲得獎勵。這種分工合作的機制,讓多巴胺能精準調控大腦的獎勵迴路。

醫學的啟示與未來的腦洞
這些發現不僅滿足了科學家們的好奇心,還有很大的臨床潛力。例如,D3受體的部分激活劑(如Cariprazine)已經被FDA批准用於治療抑鬱症等動機缺失疾病。未來,研究團隊計畫進一步探索D3受體如何與其他受體「攜手共舞」,以及它們的失調如何導致動機問題。

所以,下次當你覺得自己缺乏動力時,或許可以想像一下你的大腦正在上演一場D3與D1的受體「分工秀」,它們正努力讓你重回「人生主場」!

相關研究刊登在《自然神經科學》。

更多科學與科技新聞都可以直接上 明日科學網 http://www.tomorrowsci.com

圖片來源:Nature Neuroscience (CC BY 4.0)

參考論文:
Dissociable control of motivation and reinforcement by distinct ventral striatal dopamine receptorsNature Neuroscience

延伸閱讀:
1、多巴胺的神奇魔力:短期記憶與長期記憶的幕後推手
2、不只是快樂激素 「多巴胺」重塑我們對疾病和神經多元性的理解

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留言 1

  • k
    右腳兩腳趾走路會麻痛,去部屏神經外科看診!術前哄開刀,術後變失智嘲笑凶惡,命也被玩掉了!自費上百萬開了五次刀,近二十次先進止痛手術,還裝了脊椎止滑夾及三根支架!術後腰背臀腿腳骨頭時刻都極度酸麻痛冰冷,超強止痛藥吃到腎臟都壞了還是得繼續吞,身心被病痛折磨的不成人樣!一生勞碌實在才會信了小人,沒想到人生才六十就要跟妻女永別!真心不想拖累她們但又捨不得!
    1天前
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