Amygdala-cortical circuitry in reward encoding, expectation, and decision making

奖励编码、期望和决策中的杏仁核皮质回路

基本信息

  • 批准号:
    10318940
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 36.69万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2019
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2019-02-15 至 2023-12-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

PROJECT SUMMARY Growing evidence suggests that the cognitive symptoms underlying many psychiatric disorders, including addiction, result from a failure to appropriately learn about and/or anticipate potential future events. Indeed, deficits in the prospective consideration of potential rewarding events have been detected in patients diagnosed with addiction, accounting for their inability to limit use despite deleterious consequences. Similar deficits have been identified in patients diagnosed with mental illnesses comorbid with addiction, such as depression, anxiety, and schizophrenia. These mental illnesses are major intractable public health problems in the US, accounting for hundreds of billions of dollars in costs associated with health care, crime, incarceration and law enforcement. Effective approaches to prevent and/or treat these conditions are, therefore, badly needed. The goal of this research is to expose the neural circuits required to learn predictive relationships and to use this information to generate expectations about the future, in order to gain insight into how pathological states arise and determine what can be done to combat them. Addictive substances are thought to hijack the brain systems that normally support adaptive decision making, resulting in maladaptive choices. Adaptive decision making requires accurate prospective consideration of possible future events. Prior encoding of specific stimulus-reward associative memories enables this prospective consideration by allowing the mental simulation (i.e., representation) of possible future rewarding events. Recent studies in rodents and humans have indicated that the basolateral amygdala (BLA) might be a brain region crucial for learning these associations, but precisely how and the neural circuitry through which it achives this function are unknown. The proposed research provides a critical, in-depth, and hypothesis-driven investigation of the contribution of the BLA and its reciprocal connections with the orbitofrontal cortex, a region implicated in decision making, to stimulus-reward encoding and subsequent retrieval of this information to guide adaptive behavior and choice. This will be achieved through a multi-faceted and integrative neural recording and manipulation approach. We will combine projection-specific activity monitoring, tag and capture techniques for manipulation of specific event-activated neuronal ensembles, and behavioral procedures with translational relevance to symptoms of human mental illness to uncover the function of amgydala-cortical loops in adaptive reward-guided behavior and decision making.
项目概要 越来越多的证据表明,许多精神疾病背后的认知症状,包括 成瘾是由于未能正确了解和/或预测潜在的未来事件而导致的。的确, 在诊断的患者中发现对潜在有益事件的前瞻性考虑存在缺陷 与成瘾有关,尽管会产生有害后果,但仍无法限制使用。类似的赤字还有 在被诊断患有与成瘾共存的精神疾病的患者中发现,例如抑郁、焦虑、 和精神分裂症。这些精神疾病是美国主要的棘手公共卫生问题 与医疗保健、犯罪、监禁和执法相关的成本达数千亿美元。 因此,迫切需要预防和/或治疗这些病症的有效方法。此举的目标 研究的目的是揭示学习预测关系所需的神经回路,并利用这些信息 产生对未来的期望,以便深入了解病理状态如何出现并确定 可以采取什么措施来对抗它们。 人们认为成瘾物质会劫持通常支持适应性决策的大脑系统, 从而导致不适应的选择。适应性决策需要准确的前瞻性考虑 未来可能发生的事件。特定刺激奖励联想记忆的事先编码使这种前瞻性成为可能 通过允许对未来可能的奖励事件进行心理模拟(即表示)来进行考虑。最近的 对啮齿动物和人类的研究表明,基底外侧杏仁核(BLA)可能是大脑的一个区域 对于学习这些关联至关重要,但准确地说,它是如何以及通过其实现这一点的神经回路 功能未知。拟议的研究提供了批判性的、深入的、假设驱动的调查 BLA 的贡献及其与眶额皮层的相互联系,该区域与 决策、刺激奖励编码以及随后检索该信息以指导适应性 行为和选择。这将通过多方面和综合的神经记录和 操纵方法。我们将结合特定于投影的活动监控、标记和捕获技术 操纵特定事件激活的神经元集合,以及具有翻译的行为程序 与人类精神疾病症状的相关性,以揭示杏仁核皮质环路在适应性中的功能 奖励引导的行为和决策。

项目成果

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