Künstlich Förderung einer Hirnregion vermutlich eine wichtige Rolle bei Lernen, Belohnung und Motivation induzierte Affen spielen zu ändern, welche der beiden Bilder, die sie wählen , zu betrachten. In Experimenten, in der Zeitschrift Current Biology Online berichtet , Forscher aus Massachusetts General Hospital (MGH ) und der Universität Leuven in Belgien bestätigt zum ersten Mal , dass die Stimulation des ventralen Tegmentum ( VTA) - einer Gruppe von Neuronen an der Basis der Mittelhirn - kann das Verhalten durch die Aktivierung des Belohnungssystems des Gehirns verändern .
" Frühere Studien hatten korrelierten erhöhte Aktivität in der Primaten VTA mit positiven Ereignissen , dem das Tier , konnte aber nicht nachweisen, dass VTA Aktivität tatsächlich Verhaltensänderungen hervorgerufen ", sagt Wim Vanduffel , PhD, der Martinos Center for Biomedical Imaging am MGH , korrespondierender Autor die Current Biology Papier. "Studien an Nagetieren haben gezeigt, dass künstlich manipulieren VTA Aktivität stark beeinflusst Verhalten und unsere Arbeit die Kluft zwischen Nagetieren und Primaten überbrücken . " Vanduffel ist auch Leiter des Labors für Neuro- und Psychophysiologie an der Universität Leuven .
Um die direkten Auswirkungen der VTA -Aktivierung auf Primatenverhaltenzu untersuchen, verwendete das Forscherteam hochauflösenden Kernspintomographie , die Platzierung von Mikroelektroden in der VTAS von Makaken führen. Beispielsweise ein Stern und einem Ball - - In der ersten Versuchsreihe wurden die Tiere mit einem Paar von Bildern präsentiert und konnten frei gewählt , ein Bild oder der anderen zu betrachten , mit ihrer Wahl durch ihre Augenbewegungen gemessen. Jedes Tier wurde mit Hilfe einer Saftbelohnungsausgebildet, um zuerst bei einem weißen Quadrat sucht in der Mitte des Sichtfeldes , und dann an einem der gepaarten Bilder.
Nach dem Aufbau der einzelnen Tiere bevorzugt , basierend auf dem Bild wurde in am häufigsten angesehen wurde milde Stimulation der VTA aufgebracht wird, wenn das Tier passiert zum ursprünglich nicht bevorzugten Bild aussehen. Bald des Tieres Vorlieben zu ändern , und es ist die am häufigsten angeschaut , was vorher war der benachteiligten Bild gewesen . Wenn das VTA Stimulations wurde dann dem ursprünglich bevorzugte Bild angewendet , verändert die Affen bald ihre Präferenz zurück in die ursprüngliche Wahl.
In einer zweiten Versuchsreihe wurde nach der ersten Bild Präferenz gegründet wurde, ein Tier beobachtet ein 20-minütiges Video, in dem die beiden Bilder wurden zufällig alle 5 Sekunden dargestellt. Wann immer der ursprünglich nicht bevorzugten Bildes vorgestellt wurde, wurde sie durch milde VTA Stimulation begleitet . Spätere Wiederholung des Präferenztest zeigte, dass die Wahl des Tieres an die von VTA Stimulation verstärkt Bild verschoben.
Funktionelle MR gemacht , während die Tiere erhielten entweder einen Saft Belohnung oder VTA Stimulation zeigten, dass sowohl induzierte Aktivierung von Hirnregionen, die frühere Studien in Menschen und anderen Primaten mit Belohnung Signalisierung mittels des Neurotransmitters Dopamin verbunden. Die Höhe der VTA Stimulation erforderlich ist, um diese Strukturen zu aktivieren war wesentlich geringer als die erforderlich sind, um zu verstärken oder zu ändern Verhalten in den früheren Experimenten Menge .
« Unsere Studie hat gezeigt , dass der Zeitpunkt der VTA -Stimulation ist wichtig - wenn die Stimulation geschieht sofort , nachdem eine Aktion durchgeführt wird, ist der Affe eher zur Ausführung dieser Aktion - und dass sie " Wert " bezieht sich auf einen bestimmten Reiz und motiviert zukünftige Verhalten " sagt Vanduffel , die ein Assistent Professor für Radiologie an der Harvard Medical School ist . " Andere Studien haben die VTA im Lernen auf der Grundlage negativer als auch positiver Verstärkung in Verbindung gebracht , und eine aktuelle Studie ergab, dass Nager zunehmende VTA Aktivierung kann entlasten Depression , Möglicherweise durch Erhöhung motivierten Verhalten . Unsere Ergebnisse legen den Grundstein für die weitere Untersuchung der Rolle des VTA bei der Stärkung und Regulierung motiviertes Verhalten . "