Postsynaptic mechanisms underlying negative prediction error
负预测误差背后的突触后机制
基本信息
- 批准号:10682471
- 负责人:
- 金额:$ 19.76万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:
- 财政年份:2022
- 资助国家:美国
- 起止时间:2022-08-15 至 2024-07-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:AddressAdenylate CyclaseAnalysis of VarianceAssociation LearningCorpus striatum structureCyclic AMPDopamineDopamine AntagonistsDopamine D2 ReceptorDoseExtinctionFoodIncentivesKnockout MiceLearningLightMotivationMusNeuronsOperant ConditioningPaperPathway interactionsPerformancePhasePropertyPsychological reinforcementReceptor ActivationRewardsRoleSignal PathwaySignal TransductionSynaptic plasticityTestingWorkantagonistcohortdesigner receptors exclusively activated by designer drugsdopamine systemdopaminergic neuronexperienceinhibitorlearning extinctionmotor learningoptogeneticspharmacologicpostsynapticpreventreceptorreinforcerresponsetemporal measurement
项目摘要
ABSTRACT
The role of the dopamine system in reward has been well established. Whether dopaminergic mechanisms
may underlie reinforcement learning or incentive motivation has been a central issue in the field. Evidence that
supports the reinforcement learning hypothesis mostly come from recordings of dopamine neuron firing or
dopamine release that are often temporally correlated with prediction error. In contrast, causal evidence that
supports the incentive motivation hypothesis mostly come from pharmacological manipulations of
dopaminergic signaling that often show altered motivation in reward seeking. One study that stands out is Roy
Wise’s 1978 study that used dopamine antagonist and unambiguously demonstrated that decreased
dopaminergic signaling is sufficient in causing extinction learning. It is often cited as one of the best causal
evidence that supports reinforcement learning but not incentive motivation hypothesis. However, a number of
questions remain unanswered. Is it dose dependent? Is it receptor specific? Is it post-synaptic signaling
pathway specific? Does such manipulation represent negative prediction error?
To address these questions, the present application will employ operant conditioning paradigms similar to
what’s used in the Wise paper and test the following hypothesis: lack of dopaminergic signaling--> negative
prediction error--> lack of dopamine D2 receptor activation-->lack of inhibition of adenylyl cyclase 5 (AC5) -->
elevated cAMP in D2 striatal neurons-->extinction learning.
In Aim 1, we will use D2 antagonist and use Gs DREADD expressed in D2 striatal neurons to cause
extinction (to test sufficiency). We will also use AC5 knockout mice, AC5 inhibitor and Gi DREADD expressed
in D2 striatal neurons to prevent extinction (to test necessity).
The objective of Aim 1 is to establish that “D2-AC5-cAMP elevation” is indeed necessary and sufficient in
causing extinction learning using natural reward. However, those studies will not demonstrate if this pathway is
in fact processing the negative prediction error signal in causing extinction learning. Aim 2 studies will use
experimentally generated phasic dip in dopamine release to test this hypothesis. In addition, we will use light
induced phasic dopamine neuron firing during no reward condition. We will test if such a manipulation will be
able to prevent extinction caused by lack of reward.
抽象的
多巴胺系统在奖赏中的作用已经明确。
强化学习或激励动机可能是该领域的一个核心问题。
支持强化学习假设的主要来自多巴胺神经元放电的记录或
相比之下,多巴胺的释放通常与预测误差存在时间相关性。
支持激励动机假说主要来自于药理操作
罗伊的一项研究表明,多巴胺能信号通常会改变寻求奖励的动机。
Wise 1978 年的研究使用多巴胺拮抗剂并明确证明,
多巴胺能信号足以引起消退学习,它经常被认为是最好的因果信号之一。
然而,有一些证据支持强化学习但不支持激励动机假设。
问题仍然没有答案。它是否具有受体特异性?
这种操纵是否代表了负面的预测误差?
为了解决这些问题,本申请将采用类似于
Wise 论文中使用了什么并测试以下假设:缺乏多巴胺能信号传导 - > 阴性
预测错误-->缺乏多巴胺 D2 受体激活-->缺乏腺苷酸环化酶 5 (AC5) 抑制-->
D2 纹状体神经元中的 cAMP 升高——>消退学习。
在目标1中,我们将使用D2拮抗剂并使用D2纹状体神经元中表达的Gs DREADD来引起
我们还将使用 AC5 敲除小鼠、AC5 抑制剂和 Gi DREADD 表达。
在 D2 纹状体神经元中防止消退(测试必要性)。
目标 1 的目标是确定“D2-AC5-cAMP 升高”确实是必要且充分的
然而,这些研究不会证明这种途径是否有效。
事实上,目标 2 研究将使用处理负预测误差信号。
通过实验产生多巴胺释放的阶段性下降来检验这一假设。此外,我们将使用光。
在无奖励条件下诱导阶段性多巴胺神经元放电我们将测试这种操作是否有效。
能够防止因缺乏奖励而导致的灭绝。
项目成果
期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ patent.updateTime }}
Xiaoxi Zhuang其他文献
Xiaoxi Zhuang的其他文献
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
{{ truncateString('Xiaoxi Zhuang', 18)}}的其他基金
Generating mouse models with cell type-specific and reversible GABA deficiency
生成具有细胞类型特异性和可逆性 GABA 缺陷的小鼠模型
- 批准号:
10679713 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 19.76万 - 项目类别:
Postsynaptic mechanisms underlying negative prediction error
负预测误差背后的突触后机制
- 批准号:
10539883 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 19.76万 - 项目类别:
Drosophila and mouse models of PNPO deficiency
PNPO 缺乏症的果蝇和小鼠模型
- 批准号:
9913752 - 财政年份:2019
- 资助金额:
$ 19.76万 - 项目类别:
Drosophila and mouse models of PNPO deficiency
PNPO 缺乏症的果蝇和小鼠模型
- 批准号:
10526424 - 财政年份:2019
- 资助金额:
$ 19.76万 - 项目类别:
Drosophila and mouse models of PNPO deficiency
PNPO 缺乏症的果蝇和小鼠模型
- 批准号:
10058294 - 财政年份:2019
- 资助金额:
$ 19.76万 - 项目类别:
Drosophila and mouse models of PNPO deficiency
PNPO 缺乏症的果蝇和小鼠模型
- 批准号:
10307547 - 财政年份:2019
- 资助金额:
$ 19.76万 - 项目类别:
RNA methylation in synaptic plasticity and drug-seeking
RNA甲基化在突触可塑性和药物寻找中的作用
- 批准号:
10159882 - 财政年份:2017
- 资助金额:
$ 19.76万 - 项目类别:
Genetic dissection of neural pathways for appetitive associative learning
食欲联想学习神经通路的遗传解剖
- 批准号:
8976537 - 财政年份:2015
- 资助金额:
$ 19.76万 - 项目类别:
Genetic dissection of neural pathways for appetitive associative learning
食欲联想学习神经通路的遗传解剖
- 批准号:
9066127 - 财政年份:2015
- 资助金额:
$ 19.76万 - 项目类别:
Nicotine mitigates dopamine blockade-induced aberrant plasticity and learning
尼古丁减轻多巴胺阻断引起的异常可塑性和学习
- 批准号:
8532580 - 财政年份:2013
- 资助金额:
$ 19.76万 - 项目类别:
相似国自然基金
腺苷酸环化酶ADCY3调控鸡肌内脂肪沉积的作用及机制研究
- 批准号:
- 批准年份:2022
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
腺苷酸环化酶ZmRPP13-LK3催化生成的cAMP在玉米耐高温胁迫中的作用机制解析
- 批准号:32171945
- 批准年份:2021
- 资助金额:58 万元
- 项目类别:面上项目
CUL3和ARIH1介导的腺苷酸环化酶异源敏化在吗啡依赖发生中的作用研究
- 批准号:
- 批准年份:2020
- 资助金额:24 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
灰霉菌腺苷酸环化酶调节光响应与致病性的机理研究
- 批准号:31972121
- 批准年份:2019
- 资助金额:58 万元
- 项目类别:面上项目
Ⅲ型腺苷酸环化酶介导肥胖和慢性痛共病的机制研究
- 批准号:
- 批准年份:2019
- 资助金额:55 万元
- 项目类别:面上项目
相似海外基金
Spatiotemporal visualization of adenylyl cyclase signaling
腺苷酸环化酶信号传导的时空可视化
- 批准号:
10664707 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 19.76万 - 项目类别:
Serotonergic control of the sympathoadrenal stress response
交感肾上腺应激反应的血清素控制
- 批准号:
10654226 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 19.76万 - 项目类别:
Defining the neurocircuit activated by the VMH to control energy expenditure.
定义由 VMH 激活的神经回路来控制能量消耗。
- 批准号:
10717770 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 19.76万 - 项目类别:
Reprogramming organismal lifespan through modulation of neuropeptides
通过调节神经肽重新编程有机体寿命
- 批准号:
10507323 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 19.76万 - 项目类别:
Architecture of inhibitory G protein signaling in the hippocampus
海马抑制性 G 蛋白信号传导的结构
- 批准号:
10659438 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 19.76万 - 项目类别: