小脑在奖励和社会行为中的惊人作用

一项关于啮齿动物的新研究表明，已知在运动协调中起作用的大脑小脑也有助于控制大脑的奖励电路。研究人员发现，小脑与大脑腹侧被盖区(VTA)之间存在直接的神经联系，该区域长期以来一直参与奖励处理和编码。这些发现发表在《科学》杂志上，首次证明了大脑小脑在控制奖赏和社会偏好行为方面发挥了作用，并为大脑回路提供了新的亮点，而大脑回路对于跨多种精神疾病的情感和社会功能障碍至关重要。这项研究是由美国国立卫生研究院(National Institutes of Health)的国立精神卫生研究所(NIMH)资助的。

NIMH董事Joshua A. Gordon博士说：“这类研究对于加深我们对脑回路活动与精神疾病之间的关系至关重要。”“像本文所述的发现有助于我们更多地了解大脑的运作方式，这是开发新疗法的关键的第一步。”

小脑在运动活动的协调和调节中起着公认的作用。但是，研究还表明，该大脑区域会导致许多非运动功能。例如，小脑的异常与自闭症，精神分裂症和物质使用障碍有关，小脑的脑部激活与动机，社交和情感行为以及奖励学习有关，每种情况都可能在精神疾病中被破坏。。

这些较早的发现导致了Kamran Khodakhah博士。纽约阿尔伯特·爱因斯坦医学院的同事(链接是外部的)想知道小脑和VTA之间是否存在直接联系，即控制奖励和动机行为的大脑结构。为了检验这一点，研究人员使用了一种称为光遗传学的技术，其中对动物的神经元进行了基因改造，因此可以使用光脉冲来控制它们。研究人员在小鼠中使用了该技术，激活了连接至VTA的小脑神经元。研究人员发现，激活小脑神经元会导致小鼠VTA的激活增加，表明这两个大脑结构之间存在有效的联系。

一旦确定了这两个大脑结构之间的神经联系，研究人员便研究了小脑到VTA的输入是否影响了奖励相关和社会偏好行为。研究人员将小鼠放在方形的开放式小室中，每当小鼠进入小室的特定部分(称为“奖励象限”)时，使用光脉冲即可激活与VTA相连的小脑神经元。小鼠表现出强烈的时间偏好奖励象限，可以自由选择将其时间的70%以上用于此区域。此外，研究人员发现，小鼠愿意在这个大脑区域内进行激活，并愿意在通常不愿意接受这种激活的条件下(光与暗区域)花费时间。一起，

为了检查小脑对VTA的输入是否会影响社交行为，研究人员使用三腔社交任务测试了小鼠，其中，小鼠可以选择与另一只小鼠(社交腔)在一个空的房间里共度时光中央室或包含非社会对象的室中。在基线时，小鼠更喜欢在社交室中，但是在研究人员将小脑投射失活到VTA后，小鼠不再表现出这种偏好。另外，发现小脑-VTA途径的连续沉默完全阻止了小鼠中社会偏好行为的表达，发现表明小脑向VTA的输入对于小鼠的社会偏好行为是必需的。

这项研究的结果表明，小脑在奖励和社会偏好行为的创造和控制中可能具有主要作用，而以前未被认识。尽管还有很多要探索的地方，但直接神经通路的识别可能有助于解释该回路在涉及奖励相关和社会加工系统的疾病中的作用，例如成瘾，自闭症和精神分裂症，并可能指向未来干预和症状管理的目标。

NIMH社会与情感神经科学计划负责人Janine Simmons博士说：“小脑回路在与心理健康相关的行为中的作用是一个未被充分研究的领域，我们刚刚开始对它感兴趣。“我们总是很高兴看到行为神经科学领域的这种创新，这些结果证明还有很多东西需要学习。”