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经验能引起愉悦回路的长期改变

2020-02-24 来源:西安娱乐网

经验能引起愉悦回路的长期改变,导致任意的奖赏和抽象理念都能变成愉悦,这是人类的一种能力,也是人类许多行为和文化产生的根本原因。但不幸的是,这个过程有时也会把愉悦变成上瘾。

人类靠信息获取利益。我们喜欢新闻、小道消息,而最想知道的就是自己的未来。并且,许多经济学家和心理学家的研究都证实了我们从过去的经验中所知道的:我们现在就想知道这些信息,而不想过后才知道。猴子是否也和人类一样想知道未来的事情呢?如果是的话,这些信息是否能像本能的愉悦刺激(如食物和水)那样激活腹侧被盖区的多巴胺神经元呢?换句话说,关于未来的信息本身就令人愉悦吗?


为了解决这一问题,位于马里兰州贝塞斯达市的国立眼科研究所的伊桑· 布朗伯格-马丁(Ethan Bromberg-Martin)和彦坂兴秀(OkihideHikosaka)做了一系列的研究。他们训练两只又饥又渴的猴子做一个简单的决策:屏幕上左右两边分别呈现一个目标,猴子必须通过眨眼选择其中一个特定目标,几秒钟后,猴子便会获得较多或较少的水作为奖赏。猴子选择哪个目标都不重要,奖赏都是随机给予的,所有奖赏出现的频率也都相同。实验的巧妙之处在于:猴子选择其中一个视觉目标后,在等待奖赏的期间,会再收到一个信息提示——一个表示即将出现的奖赏大小的形状符号。如果猴子选择另外一个目标,在等待期间就会随机接收到一个毫无意义的信息提示,使它无法预测奖赏的价值。而在实验中,不管猴子看到的是有用的信息提示还是毫无意义的符号,它们获得奖赏(水)的概率都相同,等待奖赏的时间也都相同。


与人类一样,如果可以的话,猴子也想尽快得到信息。在前10 次实验中,两只猴子几乎每次都会选择含有信息的目标物。研究人员用脑部扫描仪记录下猴子腹侧被盖区和黑质区的多巴胺神经元的活动情况。结果发现,当猴子看到表示大奖赏(更多的水)的符号时,多巴胺神经元的激活率会在短时间内增加;如果 看到表示小奖赏(更少的水)的符号时,激活率就会在短时间内降低。重要的是,受过训练后,猴子在探索实验中,当它看到含有信息的符号时,同样区域的多巴胺神经元也会得到短暂激活;当它看到随机的、无意义的符号时,同样的神经元却会被抑制。同样的多巴胺神经元不仅会因为预期获得奖赏(水)而激活,还会因为预期获得的信息而激活,即使信息没有实用价值。因此,猴子(大概人类也一样)从信息本身就可以获得强烈的愉悦感。


我认为这个实验颇具革命性,因为它反映出了有些完全没用且抽象的东西——只是为了知道而知道,也能激活愉悦/奖赏回路。这不是从食物和水中获得的愉悦,那只是我们用来繁殖基因的基本生存需要;这也不是金钱报酬带来的愉悦,尽管金钱很抽象,但仍然能代表现实世界的利益,因为金钱可以换来有用的东西;这更不像是慈善捐助或得到正面的社会反馈后产生的愉悦,那对处于某种社会群体中的动物还是有进化方面的意义的。


这个实验表明,与药物一样,人们对资讯也会上瘾。我们已经知道,某些精神活性药物同样能刺激愉悦回路,带来类似于由食物和性行为等引发的愉悦感。从离人类最近的演化谱系(包括灵长类,还有可能包括鲸类)来看,抽象的心理建构(mental constructs)也能激活愉悦回路,这一现象在人类身上表现得淋漓尽致。神经科学家里德·蒙塔格(Read Montague)将许多研究人员在认知神经科学方面的观点编织在一起,创造出了一个新的概念——“超能力”(superpower),意指人们从抽象的理念中获得愉悦的能力。我很认同这个概念。从这个角度来看,人们的理念甚至可能在某些时候会和我们最基本的愉悦本能相违背。比如,有些人遵守自己的宗教原则,于是他们会为了追求更重要的目标而舍弃性行为。同样地,出于政治或精神动机的绝食者会通过达成目标而激活愉悦/奖赏回路,即使这种行为是与我们最基本、最原始的本能背道而驰的。


这种“超能力”在细胞层面上是如何激活愉悦回路的呢?我们还不知道。不过有一个较为详细且更值得推敲的答案:“超能力”是关于“愉悦回路由经验引起改变”的最新、最详尽的表现形式,或者用细胞界的术语来说,就是神经元具有使用依赖可塑性(use-dependent plasticity)。当感觉经验或者内部状态已在大脑中表现为某种神经元的激活模式时,这种激活模式就可以改变神经元的功能,尤其是其电生理功能。你也许还记得前面曾提到的,某些模型的刺激可以持续增加或减弱突触传递信息的强度——长时程增强效应和长时程抑制效应,但这两种效应只是经验改变神经元电生理功能的一方面。此外,经验还可以在不同的时间尺度上写入神经元的记忆。有些改变只需要一次经验,而有些则需要经验的不断重复;有些改变发生得很快(在短短几秒内),有些则需要数天;有些改变的持续时间很短,有些则会持续一生。


这些由经验引发神经元电生理功能的改变在大脑各个区域都会发生,但这里为了方便讨论,我们强调的是发生在内侧前脑束愉悦回路及与其直接相关的神经元,也就是刺激愉悦回路的神经元或者被愉悦回路刺激的神经元。这意味着,原始的刺激(如性行为和食物)不仅可以引发简单、固有的愉悦,还可以通过经验转变成更多、更复杂的现象(见图 6-2)。




当舒尔茨的猴子学会将绿灯和即将获得的糖水奖赏联系在一起时,它们很快就出现神经元多巴胺分泌增加的现象,并且这还与绿灯提示建立起锁时(time-locked)关系。大概是因为兴奋性轴突将绿灯信号传递给了腹侧被盖区的多巴胺细胞,于是这些轴突和多巴胺细胞之间的突触就会快速启动长时程增强效应,导致猴子把绿灯和愉悦联系在一起。


同样的基本理论可以用来解释任何刺激(如金钱)或更抽象的理念与愉悦的关系。如果一个人的抽象理念已在大脑中表现为某种特定模式的神经活动,那么这些模式便可以被传到愉悦回路,促使愉悦回路发生变化。但这种方式的联想很有可能发展得很慢,也能维持较长时间,就像长期记忆。长期记忆在大脑中的储存似乎与神经元联结的微结构改变有关。因此,将抽象理念和愉悦联系在一起的联想,可能也需要这种由经验引起的神经元的改变。药物成瘾如何慢慢地、持续地改变愉悦回路的功能,从而将愉悦和喜爱变成需要和渴望,这也是一个长期过程,并且与神经元结构的改变有关,例如树突棘密度的增加。虽然愉悦回路的类似改变也可能伴随着行为成瘾的发展,但还没有研究证实这一假设。


总之,愉悦和大脑中联想学习的交互作用是典型的双刃剑:经验能引起愉悦回路的长期改变,导致任意的奖赏和抽象理念都能变成愉悦,这是人类的一种能力,也是人类许多行为和文化产生的根本原因。但不幸的是,这个过程有时也会把愉悦变成上瘾。




——以上内容摘自湛庐文化出品《寻找爽点》一书


(编辑:王怡婷)

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