Nature:動力的源泉多巴胺

　　你有否想過，人為什么會有思想，會有感覺，會對一些事物熱烈追求，這可能都只不過是來自我們大腦內一些微小物質的化學作用而已。麻省理工學院的一項新研究表明，神經遞質多巴胺就發揮著這樣的作用，它是一種代表獲得獎勵的信號。從另外一個角度來說，也許正在因為多巴胺水平過低，缺乏動力，帕金森病人才難以完成大腦的指令。目前，這項研究發表在Nature雜志上。

　　強化學習，又稱為再勵學習，其原理是動物學習了某種行為得到獎勵導致出現該行為的趨勢加強。之前的研究表明，當動物獲得意想不到的獎勵時，多巴胺神經元興奮性增強。因此，研究人員認為這些多巴胺信號在強化學習方面發揮著重要的作用。

　　在現實生活中，并不是所有的獎勵都能立即兌現：為了生存，自然界的動物必須有一個長遠的目標，保持積極性，花費大量的時間和精力才可能尋找到食物。人也如此，要想到達一個目的地，必須要有堅持的動力。

　　麻省理工學院McGovern腦研究院研究員Ann Graybiel教授領導的研究小組決定研究強化學習是如何影響多巴胺水平變化的。每次實驗時，研究人員將老鼠置于水迷宮中，并播放一個指示其在路口左轉或者右轉的提示音，當老鼠到達目的地時給予巧克力牛奶作為獎勵。為了測定大腦釋放多巴胺的量，而不只是簡單測定多巴胺神經元的活性，麻省理工和華盛頓大學的研究人員將微型碳纖維電極植入小鼠體內，利用快速掃描循環伏安法(FSCV)進行對多巴胺含量的持續性測定。FSCV法測定老鼠經過四個不同地點時，大腦中多巴胺的水平。每一個探針測定腦組織內一個微小體積內的胞外多巴胺濃度，其可能反映數以千計的神經末梢的活性。”

　　研究人員驚奇地發現，當接近目的地時，老鼠體內的多巴胺水平平穩上升，這似乎在表明，它在期待著獎勵。當越接近目標，多巴胺的含量越多。并且，多巴胺的水平高低與預期獎勵的豐厚程度成正比。當對老鼠進行訓練后，期待較多巧克力牛奶的老鼠，其多巴胺水平上升得更快。而在一些T型迷宮實驗中，動物需要多費一些周折才能到達目的地獲得獎勵。相應地，其多巴胺的水平是呈斜坡狀逐漸增加的。

　　“這意味著，多巴胺的水平可以幫助動物在選擇途徑接近目標上做出選擇，并且估計起點到終點的距離。”Salk研究所計算神經科學家Terrence Sejnowsk說。

　　Ann Graybiel教授表示，正是由于帕金森病人的多巴胺水平過低，不能因大腦指令形成增加趨勢，導致患者精神萎靡。