顛覆傳統：多巴胺快速波動與和獎賞的全新關系揭秘

原標題：Nature：刷新了傳統認知！蔡欣童/劉長亮等揭示多巴胺快速波動既不調控、也不編碼獎賞
文章來源：人工智能學家
內容字數：10110字

多巴胺動態與及獎賞反應的關系研究

多巴胺（DA）作為一種重要的神經調質，長期以來在控制、獎賞機制和學習中發揮著關鍵作用。研究表明，DA的存在對和學習必不可少，但其快速波動的作用卻一直存在爭議。哈佛醫學院的Pascal Kaeser團隊最近在《Nature》上發表的文章，系統探討了DA的快速波動與生理功能之間的因果關系。

1. DA的釋放機制

DA主要通過囊泡釋放，囊泡的釋放需要動作電位來介導。DA神經元有兩種放電模式：電緊張性釋放（tonic release）和相位釋放（phasic release）。電緊張性釋放是在沒有外界時自發進行，而相位釋放則是在外部下大量DA神經元同步激活釋放DA。盡管相位釋放被認為與發起相關，但研究發現其波動并不影響能力。

2. 對能力的影響

研究團隊通過敲除DA囊泡釋放的關鍵蛋白，消除了DA的快速波動。盡管動物的DA水平維持不變，研究結果顯示，消除DA波動并未對動物的速度、距離和協調性產生影響。這表明DA的存在對至關重要，但其波動并非必需。

3. DA與獎賞學習的關系

DA還在強化學習中編碼獎賞預測誤差（RPE）。雖然DA的波動參與了強化學習過程，但研究發現，即使DA波動消失，動物仍能學習測試范式，但對獎賞的反應和實施動力顯著降低。這進一步強調了DA波動在學習中的作用，但并非不可或缺。

4. 研究結論與未來展望

該研究挑戰了傳統認知，表明DA的波動既不調控，也不直接編碼獎賞信息。這一發現引發了對DA釋放機制的進一步思考，以及對DA在學習和動機中的更深入理解。未來的研究仍需解答DA在不同生理過程中具體的作用機制。

本文的第一作者為蔡欣童博士和劉長亮博士，研究得到了哈佛大學及北京大學的支持。

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