大脑“感觉”中的神经元电路

动物对某些气味和口味具有天生的偏好。有吸引力的气味与美食的东西有关。较少吸引人的气味 - 被宠坏的食物，例如 - 本能地给动物一个信号，说：“这里可能有危险！”既然味道时，所有动物都有相似的偏好：糖和脂肪被肯定地感知，而痛苦的味道被认为是相当负面的。

为了能够做出这样的评估，我们需要信号脑告诉我们"这是好事"或"这是坏事"的多巴胺系统在大脑中，更好地称为奖励系统，在这些评估中起着重要作用。

了解大脑中发生的事情

产生多巴胺的神经元，被称为多巴胺能神经元神经元，在一系列疾病中发挥作用，从成瘾行为和肥胖到帕金森病。在成瘾或肥胖症中，奖励系统信号可能太强大或者也太弱了。在帕金森病中，多巴胺能神经元退化，这影响了对电机功能的控制。

为了更多地了解大脑的运作过程，基础研究是必要的。伊洛娜·格伦沃尔德·卡多是德国慕尼黑工业大学生命科学学院代谢神经控制教授，她和她的团队正在对黑腹果蝇进行研究。

神经科学家经常使用这一飞行作为模型，因为其神经元网络比人类更简单。使用遗传伎俩，科学家可以打开和关闭各个网络组件或改变它们。这使研究人员能够了解基于更复杂的脑的功能的神经元电路的原理。“多巴胺在人类和昆虫的大脑中起着非常相似的作用，”科学家解释道。

进一步阐明多巴胺的作用

多巴胺是大脑中研究最深入的信号之一。它既涉及认知(如动机、强化、目标导向行为、运动控制和运动、决策和学习)，也涉及更基本的功能(如繁殖和恶心)。

多巴胺如何对神经回路的功能和行为的各个方面作出贡献是一个开放性的问题，但人们相信，多巴胺能神经元使用不同的活动模式向大脑发送关于身体需要和感觉的信号。“我们现在已经更详细地研究了多巴胺能神经元的活动，”Ilona Grunwald Kadow说。该团队开发了一种基于体内钙成像的定制3d成像方法，因为钙是一种很好的神经元活性指标。

神经元的反应灵活而独立

使用这种方法，研究团队能够表明多巴胺能神经元网络的活动反映了气味和味道的先天偏好以及生物体的生理状态。

除了感觉刺激，如气味或味道，多巴胺神经元还要记录生物体是否在运动的信息。神经元可以对内部行为状态和外部信号作出反应，将它们结合在一起，并以此来支持认知和运动过程。

“通过这样做，神经元可以灵活，单独地对最重要的信息进行反应 - 例如气味，味道，也是饥饿或一个人自己的运动。这是达到均衡的决定是很重要的，因为外部感官信号有时可能意味着什么Grunwald Kadow教授说，取决于有机体的状况，良好或坏。“

令人惊讶的结果

研究人员惊讶地发现，不同动物的多巴胺能神经元的行为截然不同。科学家们推测，这或许可以解释个体间的偏好和行为差异。

此外，研究人员还发现，动物的运动不仅激活了这些多巴胺能神经元，而且还激活了大脑中与运动本身没有任何关系的其他区域。这为进一步的研究提供了起点，例如运动在对环境刺激做出反应时通常扮演什么角色。

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