Nature：新研究为精神病研究开辟了新的大门：精神病的物质基础？

研究人员将精神病与小鼠脑化学物质奖励联系起来。

日本的一组研究人员最近发现，精神疾病可能是由大脑深处的特殊神经细胞问题和一些学习行为引起的。研究人员希望这能为精神疾病或精神分裂症患者的妄想症提供新的见解，以找到帮助他们的方法。

这一发现于3月18日公布Nature杂志上。

精神疾病是一种历史悠久的心理疾病。早在公元前4世纪，它就被描述为希波克拉底的医学工作，患者的幻觉、妄想和精神状态对他们的精神构成了生存威胁。

国际神经智能研究中心（IRCN）最近，由东京大学医学研究生院和其他部门的研究人员组成的团队提出，精神疾病可能是由于大脑的深部区域，即腹部纹状体，并区分学习（discriminationlearning）有关的区域中出现了神经信号缺陷。

在ShoYagishita和KauoKasai在教授的领导下，研究人员分析了小鼠在环境中预测未来奖励的方法。这种行为被称为奖励学习，人类和其他哺乳动物也有这种行为。奖励学习涉及将化学信使多巴胺释放到大脑中，称为多巴胺D1受体（D1R）在受体蛋白上，发出预期奖励的信号。具体来说，研究小组搜索了第二个多巴胺信号，它只出现在预期的奖励失败时，即奖励失败（rewardomission）。

研究人员怀疑，这种奖励失败的信号存在于大脑腹部纹状体区域的神经元中，包括和D1R对应的多巴胺D2受体（D2R）。巧合的是，D2R它是迄今为止几乎所有抗精神病药物的主要脑受体。研究小组表明，奖励失败会导致这些神经元中的信号下降，即多巴胺水平下降，持续不到一秒钟。

这些下降似乎有助于识别学习过程，包括所有动物（包括人类）如何判断以前学到的奖惩。为了探索它们之间的联系，研究人员首次使用先进的光遗传技术，人为地增加或减少信号，并测量它们对老鼠如何评估奖励的影响。光遗传学是一种激活人工光敏蛋白、打开或关闭神经元活动的方法。

Yagishita说:我们最初观察到这会导致一些突触结构(称为棘突)D2R经过多年的探索，我们发现识别学习是一个认知过程，可以改善多巴胺浸泡后的奖励学习。

为了与精神疾病建立联系，研究人员使用了一种著名的精神疾病诱导药物：发现识别学习和多巴胺药物敏感性受到损害。因此，即使没有奖励，老鼠也表现出夸张的行为和多巴胺反应，就像人类精神疾病一样。因此，研究人员可以使用它来预防它D2R预防这些缺陷的活性抗精神病化合物。

Yagishita说：“如果D2R受试者可能无法对环境中的物体或人给予适当的意义，他们的恐惧或不安全感可能会填补空白。例如，迫害妄想是由于恶意图错误地分配给没有威胁的陌生人。

作者认为，这些发现为精神疾病打开了未知的窗口。他们的数据显示，抗精神病药物D2R多巴胺浸润可以通过特异性恢复，学习识别能力可以恢复到正常水平，从而逆转精神病诱发剂的作用。他们的假设是歧视性学习障碍会导致无法准确预测环境，导致明显的精神疾病或精神分裂症状。

Kasai评论说:大脑似乎有幻想或妄想的内在能力，但内置控件(如D2R歧视学习）可以帮助我们纠正错误的判断。我们的研究提出了这样的可能性：当这些纠正和控制失败时，我们可能会与现实失去联系，并可能进入病理螺旋下降。

展望未来，Kasai我们希望建立一个适应临床认知障碍的通用学习模型，这也可以是下一代AI（人工智能）带来新的规则。”

原始出处：YusukeIino,TakeshiSawada,KenjiYamaguchi,etal.DopamineD2receptorsindiscriminationlearningandspineenlargement.Nature.18March2020