科学家们发现神经化学术 - 多巴胺和血清素 - 在人类脑中出乎意料地具有深刻的作用

多巴胺，血清素参与次秒的感知，认知。

在人类大脑中首先观察，一支国际研究人员揭示了两种着名的神经化学 - 多巴胺和血清素 - 在下第二速度工作，以塑造人们如何感知世界并以行动为基础关于他们的看法。

该发现表明研究人员可以不断地测量多巴胺和血清素的活性 - 其受体和摄取位点是治疗靶标，对于从抑郁症到帕金森病中的疾病 - 在人类脑中。

此外，神经化素似乎将人们与其行为纳入世界的看法，表明多巴胺和血清素在人类神经系统中具有比以前已知的更广泛的巨大作用。

弗吉尼亚州科技研究人员与Fralin生物医学研究所人类神经科学研究所构建碳纤维微电极，用于实时检测人类患者的多巴胺和血清素活性。

传统上称为神经调节剂，多巴胺和血清素与奖励加工有关 - 人们在采取行动后感知结果有多好或多么糟糕。

在2020年10月12日在神经元期刊上发表的研究开辟了大门，深入了解这些系统的扩大作用及其在人类健康方面的作用。

“全世界巨大的人正在服用药物化合物来扰乱多巴胺和血清素发射器系统，以改变他们的行为和心理健康，”学习高级作者和中心教授和主任弗吉尼亚理工科技科技植物科技考验研究所的人类神经科学研究与人物神经影像研究所。“首次，已经测量了这些系统中的时刻瞬间活动，并确定参与感知和认知能力。这些神经递质同时行动和整合在广泛不同的时间和空间尺度上的活动而不是任何预期的时间和空间尺度。“

研究人员表示，更好地了解在感知和决策期间的多巴胺和血清素的潜在作用和血清素的潜在作用可以为精神疾病和神经系统疾病提供重要的洞察力。

微电极的相对尺寸用于在深脑刺激手术期间制作多巴胺和血清素活性的记录。

“有人执行的各种选择涉及参加信息，解释这些信息，并决定他们所感知的信息，”苏醒森林学校的生理学和药理学助理教授和神经外科助理教授医学。“在患者中改变了这种过程的整个精神病病症和神经系统疾病，多巴胺和血清素是主要嫌疑人。”

根据Montague的说法，缺乏在快速时间缩放的化学尺度研究人类神经调节的方法受到了对这些系统的理解，他是伦敦大学学院的人类神经影像学院的荣誉教授和弗吉尼亚理工大学的物理学教授科学学院。

但是现在，在第一次测量中，科学家使用一种称为“快速扫描循环伏安法”的电化学方法，该方法采用小的碳纤维微电极，其具有低电压越来越跨越多巴胺和血清素活性的实时检测。

在该研究中，研究人员在进行深脑刺激电极植入手术中使用特殊设计的电极进行多巴胺和血清素的波动，以治疗必需震颤或帕金森病。患者在手术期间醒来，演奏一款旨在量化思想和行为的各个方面的计算机游戏，而在测量的同时。

阅读Montague，这是弗吉尼亚理工大道生物医学研究所的人类神经科学研究中心的计算神经科学家，Dopamine和血清素在初级速度下工作，以塑造人们如何感知世界并根据他们的看法采取行动。

在每一轮游戏中，患者简要浏览了一片圆点，并被要求判断他们正在移动的方向。由通讯作者Dan Bang，Sir Henry Wellcome Prodoctoral Sir和Steve Fleming，亨利·戴尔/皇家社会爵士，亨利·戴尔/皇家社会研究员（Contumate Collegy Collectual Collectual Collectualimaging）的歌曲弗莱明的方法有助于表明多巴胺和血清素是涉及简单的感知决定，在传统的奖励和损失范围之外。

“这些神经调节者在支持人类行为和思想方面发挥了更大的作用，特别是他们参与了我们如何处理外界的方式，”邦说。“例如，如果您通过房间和灯光熄灭，则会以不同的方式移动，因为您不确定对象的位置。我们的作品表明这些神经调节剂 - 特别是血清素 - 在信号传导中发挥作用，我们对外界环境有多不确定。“

Montague和Kishida，以及Terry Lohrenz，一位研究助理教授和杰森White，一名高级研究助理，现在都在Fralin BioMeDical研究院开始研究一种新的统计方法，以鉴定多巴胺和血清素信号，同时仍在贝勒上德克萨斯州休斯顿医学院。

“肯加斯在积极认知期间对人类进行快速神经化学的挑战，”蒙塔格说。“许多其他好的科学家群体无法做到这一点。除了计算大量数据的计算中，还有复杂的问题来解决，包括伟大，基本的算法任务。“

直到最近，只有宠物扫描等缓慢的方法可以测量神经递质的影响，但它们在快速扫描循环伏安法的第二次测量的频率或体积附近。

新研究中的测量是在Wake Forest Baptist Medical Center中拍摄的，并涉及由Adrian W. Laxton和Stephen B的领导的神经外科团队。

“热情对这项研究的热情来自与让他们成为医生的同样的原因，他们首先是他们想要为他们的患者做到最好，并且他们对理解大脑如何改善的原因是真正的热情患者结果，“Kishida说，在手术期间监督手术室的数据收集。“两者都是Charles Branch，神经外科部门主席的合作科学家，这是对这项工作的惊人倡导者。”

同样地，蒙塔梅说：“没有外科医生就不能做到这一点，肩负着肩膀的伴侣，当然不是没有让你从大脑中记录的人，而他们植入植入的症状神经障碍。“

Montague在全国科学院的诉讼程序中读过了一项研究，促使他在伦敦大学学院接近同事爆炸和弗莱明，以定制患者在手术中进行的任务，这些任务将揭示亚秒的多巴胺和血清素信号传导关于外部世界的实时推断 - 与奖励相关流程中的经常报告的角色分开。

“我说我有这种新方法来测量多巴胺和血清素，但我需要你帮助任务，”蒙塔尤说。“他们在研究中结束了。这项研究真的花了很多努力工作，并综合了一个人的人来获得这些结果。“

参考：“在感知决策期间，丹邦，肯尼斯·肯迪达，特里·罗格伦加，杰森佩德，阿德里安·莱顿，斯蒂芬B.破产，斯蒂芬·弗莱明和P 。阅读Montague，2020年10月12日，Neuron.doi：
10.1016 / J.NEURON.2020.09.015

该研究得到了来自Wellcome Trust的各种研究人员的资助，该研究人员，国家卫生研究院，包括国家药物虐待研究所，国家心理健康研究所，国家神经疾病和中风。