積極與消極

多巴胺是我們腦中產生的一種重要的神經遞質。作為一種化學信使，它可以促進腦和身體的神經細胞之間的交流。一直以來，多巴胺常被稱為「快樂分子」，因為它與積極情緒息息相關。但與此同時，科學家也在探索多巴胺在消極經驗中的作用。

在一項新發表於《科學進展》的研究中，科學家通過測量人腦中的多巴胺水平，發現多巴胺的釋放在編碼獎賞和懲罰的預測誤差方面起著至關重要的作用。這意味著多巴胺既參與了從積極的經歷中學習的過程，也參與了從消極的經歷中學習的過程，它使得人腦可以根據這些經歷的結果來調整和適應行為。

獎賞和懲罰預測誤差

多巴胺因其在獎賞過程中所起的作用而聞名，這一觀點至少可以追溯到50年前。科學家認為，多巴胺神經元的活動編碼了獎賞預測誤差，即動物認為它會得到的獎賞與實際獎賞之間的差異——得到的獎賞越是令人驚訝，腦中釋放的多巴胺就越多。上世紀90年代，科學家提出了一個有關多巴胺的主流假設，他們認為因獎賞預測誤差而引發的多巴胺水平的快速變化，為動物尋找最佳策略提供了重要的指導信號。

自那之後，這一假設在許多非人類動物研究中已經得到證實。但在人類身上的直接證據卻十分有限，很少有研究直接評估多巴胺水平的快速變化在人腦中的作用。‍

在過去的研究中，科學家使用快速掃描循環伏安法對齧齒類動物的多巴胺水平變化進行了亞秒級的實時監測，這是一種電化學技術，這種方法只有在進行一些入侵性手術時實施，比如常用於治療帕金森病、特發性震顫、強迫症和癲癇等疾病的深部腦刺激（DBS）腦手術。‍

在新研究中，研究人員將碳纖維微電極插入三名參與者的腦中，利用快速掃描循環伏安法和機器學習，對這三名計劃接受DBS治療原發性震顫的參與者，以每100毫秒一次的頻率對他們的多巴胺水平進行連續監測。

參與者會在清醒的狀態下玩一個簡單的電腦遊戲，研究人員會在他們玩遊戲時，測量紋狀體中的多巴胺水平。紋狀體是腦中對認知、決策和協調運動很重要的一部分。在遊戲過程中，參與者所做的選擇，會讓他們要麼得到獎賞（獲得金錢），要麼受到懲罰（損失金錢）。遊戲分為三個階段，參與者要從積極或消極的反饋中，學習如何才能作出將獎賞最大化、懲罰最小化的選擇。

從監測結果來看，研究人員發現，多巴胺不僅在腦中發揮積極和消極經歷的信號作用，而且在試圖從這些結果中學習時，它似乎會以一種最佳的方式發揮作用。而對於獎賞和懲罰經驗，腦中似乎存在兩條獨立的通路分別與多巴胺系統進行互動，這兩條通路在時間尺度上存在輕微的差異，僅僅間隔了200到400毫秒。

不僅僅與快樂有關

這是科學家第一次在人類身上直接研究多巴胺如何編碼獎勵和懲罰。研究結果表明，多巴胺不僅限於是一種「快樂分子」，它是一個複雜系統的重要組成部分，指導著我們的腦和行為。研究人員認為，新的研究結果或許能讓我們更好地了解多巴胺系統是如何影響抑鬱、成癮等精神和神經疾病患者的。

#創作團隊：

編譯：糖獸

排版：雯雯

#參考來源：

https://www.eurekalert.org/news-releases/1009754

https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adi4927

https://theconversation.com/dopamine-is-a-brain-chemical-famously-linked-to-mood-and-pleasure-but-researchers-have-found-multiple-types-of-dopamine-neurons-with-different-functions-211985

Exploring the Role of Dopamine in Natural Behaviors

#圖片來源：

封面圖&首圖：geralt / Pixabay