大腦是如何決定在何種情況下釋放多巴胺的?

當人類做出某些行為之後大腦會分泌多巴胺,人們會產生欣快感,請問這些行為都有哪些共通點,能夠使大腦在某種情況下產生分泌多巴胺的指令?人在經過訓練之後,能否通過意識自行控制?


謝邀 @劉柯

要講清楚這個問題,首先要明白多巴胺(dopamine)是什麼?

DA在大腦中扮演的角色是神經遞質(neurotransmitter),即一個神經細胞通過釋放多巴胺來向另一個神經細胞傳遞信息。

其實講到這故事就可以完結了,什麼時候分泌多巴胺?需要傳遞信息的時候。能不能自己控制?嚴格意義上說,不能。如果能的話還要可卡因、安非他命幹什麼(這兩種毒品的效用都類似於增加了腦內多巴胺的含量)。

具體來講,多巴胺系統(而不是多巴胺,再次強調,多巴胺只是信使,這裡指的是以多巴胺為信使的腦區)的功能主要包括獎賞(reward)、動機(motivation)、運動控制(motor control)和喚醒(arousal)等。

多巴胺主要的合成地是中腦的黑質(substantia nigra)。黑質是基底神經節basal ganglia的一部分。黑質中的多巴胺神經元投射到紋狀體(striatum),這一通路(nigrostriatal pathway)主要負責運動控制和動機。如果該通路中的細胞大量死亡的話,就會得帕金森病,得了這種病運動控制會出現問題(如手抖),另外運動動機也會出現問題,嚴重病患通常需要通過踢拐杖實現走路的動機,沒有這個外顯的目標的話,他們很難自發的實現邁腿往前走這個動作。(所以這裡要吐槽一下題主的問題,並不是某種行為導致了多巴胺的分泌,沒有多巴胺的分泌這一行為甚至可能無法發生。)

多巴胺的另外一個主要功能「獎賞」主要與腹側背蓋區VTA有關,VTA中的多巴胺神經元有兩種主要的投射,一種是投射到前額皮層(mesocortical pathway),另一種是投射到伏隔核(mesolimbic pathway)。這兩條就是著名的獎賞通路了,大多數的獎賞都可以增加腦內的多巴胺含量,反過來通過藥物來增加腦內的多巴胺含量,會使原本不大的獎賞「顯得」很大(這應該是毒品的作用機理之一)。

多巴胺還可以維持大腦的喚醒水平(arousal),熬夜之後大腦的多巴胺含量會上升,並且目前主流的抗疲勞葯莫達非尼modafinil就是主要通過提高腦內的多巴胺水平來達到維持清醒的目的。

此外,多巴胺是不能通過腦血屏障的,所以在外周系統中多巴胺的合成與功能都和在大腦內是不一樣的。電視上看到的毒品注射在胳膊上都不是注射的多巴胺,而是一些能改變大腦多巴胺含量(精確的說應該是改變多巴胺的效力)的藥物。

最後再說一點,多巴胺在腦內的作用機理很複雜(與上述腦迴路,受體類型等等有關),不能一概而論的說多巴胺就是負責獎賞,讓人產生欣快感的。不同藥物的作用機理也是不一致的,雖然莫達非尼和可卡因都是提高腦內的多巴胺遞質水平,但是兩種藥物的作用不一致,且成癮性不一樣(莫達非尼的成癮性較低)。

如有興趣的同學可以自己上wikipediaDopamine。


首先要說明的是,並不是我們做出哪些行為大腦會分泌多巴胺,而是我們得到了怎樣的reward,會刺激多巴胺分泌,所以應該不存在通過訓練控制分泌。

詳細地講一講。

多巴胺在大腦中是作為一種神經遞質存在,就是神經元釋放給其他的神經元,遞質嘛就是傳遞,大腦中有好幾個多巴胺系統,最為我們熟知的就是這個reward-motivated行為,獲得獎勵時多巴胺水平會升高;其實多巴胺還是運動控制的神經遞質,比如帕金森病人的多巴胺分泌系統是有問題的。

這張圖我之前好像放過,獎勵機制下多巴胺通路,腹側被蓋區 (Ventral tegmental area) 的多巴胺神經元將興奮傳輸到額葉皮質 (Prefrontal cortex) 和伏隔核 (Nucleus accumbens)。不過大家更關心的是多巴胺是怎麼產生的,生化角度的話:

L-Phenylalanine → L-Tyrosine → L-DOPA → Dopamine

神經科學角度看,多巴胺的源頭在VTA,有人用猴子做過實驗,在它按壓控制桿(科學家其實蠻無聊的)的同時用電極刺激它的VTA區,這時就會釋放多巴胺,猴子就會一直不停地按控制桿,而且會越按越快停不下來,好喪心病狂的實驗…不過這倒是給了我們一點啟示,雖然無法在做高數題的同時用電極刺激你的VTA區,但是你可以在事後自己給自己設置一個獎勵,這樣也可以刺激多巴胺分泌,想想還有點想流口水呢

為什麼我想到了巴甫洛夫的狗……

不過得聲明一下,我沒試過…

但是也有人對這個提出了質疑,認為只有在prediction error在情況下,多巴胺神經元才會被激活,而如果獎勵和你期待的一樣是不會激活多巴胺神經元的(好像是有點道理)。目前很多搞計算神經科學的人對這個很有興趣,所謂temporal difference learning。

最後一個好消息是有研究發現還是有一部分神經元對於和期望一樣的獎勵有反應的,另外的一部分只有在prediction error的情況下分泌多巴胺,所以,請不要棄療…

Relevant Readings:

[1] Bj?rklund, Anders, and Stephen B. Dunnett. "Dopamine neuron systems in the brain: an update." Trends in neurosciences 30.5 (2007): 194-202.

[2] Christine, Chadwick W., and Michael J. Aminoff. "Clinical differentiation of parkinsonian syndromes: prognostic and therapeutic relevance." The American journal of medicine 117.6 (2004): 412-419.

[3] Wise, Roy A. "Addictive drugs and brain stimulation reward." Annual review of neuroscience 19.1 (1996): 319-340.

[4] Schultz, Wolfram. "Getting formal with dopamine and reward." Neuron 36.2 (2002): 241-263.

[5] Matsumoto, Masayuki, and Okihide Hikosaka. "Two types of dopamine neuron distinctly convey positive and negative motivational signals." Nature 459.7248 (2009): 837-841.


目前來看,關於dopamine neuron(DA神經元)的作用機制,最經典的理論就是dopamine prediction error hypothesis了。用更通俗的話講,就是當出現 reward surprise的時候,DA神經元會以動作電位簇(burst)的形式被激活,而在享受reward的過程中並沒有激活。比如,當你突然看到美食的第一眼,你的DA神經元會突然興奮一下,但是吃的過程就不會再興奮了。所以我們可以驚喜的發現,當出現「驚喜」的時候,DA神經元會興奮。


14年前,有一位名叫布萊恩·克努森的神經科學家做了一個特別的實驗:告訴被試者,當屏幕上出現某個符號時就期待自己可以贏錢,而想要贏錢,就按一個按鈕。他在這個過程中掃描受試者大腦,發現只要這個符號一出現,大腦中釋放多巴胺的區域就會發生反應,而被試者真正按下按鈕贏錢的時候,釋放多巴胺區域反而沒有反應,另一個區域產生了反應。這就說明了多巴胺並非帶來快感,它可以控制行動。當釋放多巴胺的區域活躍,它會指引你下一步的行動,帶來的是慾望、期待,而不是快樂、滿足。

如果這個實驗屬實,那麼多巴胺控制的並非是快樂,而是追求快樂的行為。


童鞋,你這個理解有相當大的問題。人的神經系統有很多種神經遞質來傳遞信息,多巴胺是其中一種。某些產生欣快感的活動用到了多巴胺,但不代表多巴胺只負責欣快感。

就好像道路運輸可以用汽車、飛機,也可以騎三輪車、走路。題主發現好多快遞都是用三輪送的,於是認為三輪數量就代表了快遞數量。

但其實三輪也有拉客的,快遞也有用小麵包的。。

舉例來說,多巴胺對運動也很重要。欣快感還跟五羥色胺有關。他們的影響範圍都很廣,從神經遞質推出腦功能太牽強。


當人體非常需要,渴望某件事情時,「多巴胺反應」的就開始劇烈起來,這體現在多巴胺傳遞的速率和傳遞的量。

這種反應,有點像傷口給人的一陣一陣的疼跳感,讓人不得不去注意,也就說,不得不讓頭腦中的所有部門都集體的開會,傳達新的多巴胺指示。茶不思,飯不想,上課不專心,例子很多,大部分你們多有親身體會。

其中的反應複雜之處在於,人體什麼時候開始刺激「多巴胺反應」 ?

這就要歸功於人體,基於基因上的自然需求。

人類現今除了藥物上的刺激之外,多巴胺異常反應,最大動因來自於生存與交配。我們對食物的貪慾,我們對疲勞的抗拒,我們對異性或者同性的追求,等等。這些反應時而非常的穩固,像我們對著某個心喜的對象,或者我們鍾愛的遊戲。這裡面像是一個又一個的固定的「多巴胺系統迴路」,各種刺激,各種組合,不斷的激勵著你。讓你不斷的追求,讓你不斷的連跪。直至我們滿足某個讓「多巴胺釋放」的條件,整個人才放鬆下來。

「終於首勝了。」 「她洗完澡去睡覺了。」 「我的本命就是這麼努力。」

這種建立於虛幻中的幸福之感,實在令人感嘆,人就是愛犯賤啊。

當然,我們建立於幻想的多巴胺城堡也有崩塌的一天。例子太過血腥,實在不想多提。

幸運的是,我們又能適時的改變目標,不至於當迴路被破壞時,讓自己永遠處於類似失戀的絕望當中。當然,首先得讓多巴胺系統,重新尋找和適應新的目標。不過這的壞處是,我們偶然也會劈劈腿之類的。

在這裡可以解決一些問題,比如人是否會一見鍾情。多巴胺迴路的建立需要一定的時間,假如你感覺和某人一見鍾情了,那隻不過是那個人的形象和氣質,剛好落入你的迴路當中。你能在很多的時間內,建立起與對象相應的刺激。

還有很多問題,可以以後慢慢補充。

以上,是我根據自己的經驗編撰出來的,沒辦法,我是人類,我就是這麼感覺的。


那些餓肚子會分泌多巴胺的人都餓死了。

那些口渴了會分泌多巴胺的人都渴死了。

那些被砍了會分泌多巴胺的人都自殺了。

那些做愛不會分泌多巴胺的人都絕種了。


其中一個原因是獎勵機制

這就是很多人上網持續幾天幾夜打遊戲然後掛掉的原因,其核心就是刺激多巴胺的分泌。


說白了多巴胺就一種獎勵機制,你做了利於生存的事情就會感到快樂,就是大腦的一種內在機制就像電腦設定一樣,意識是很難控制它的分泌,不過可以用意識不斷產生行為,間接的產生多巴胺!


那些亂放多巴胺的大腦已經被淘汰了。


題主是不是看了鄧超拍的蘇寧易購的廣告啊?


..這麼多答案怎麼感覺都文不對題啊


有種kill (getpid (), SIGFUCK)的感覺

純屬吐槽


每個人的基因組設計的獎勵策略不一樣,結果就不一樣



激勵不同 響應不同


人類可以通過戀愛呀跑步運動啊分泌多巴胺,但做不到我現在想分泌,刷的一下就開始分泌了。

如果有掌握自己分泌多巴胺的方法,那就可以形成一個快樂宗教了,入教者學會自己掌握自己分泌,那天天樂呵去了。人類再也不用通過暴力,遊戲,戀愛,鬥爭來獲得快感,可以說沒有強姦、抑鬱、痛苦了,真正天堂了。


除了藥物和應激,人是可以通過訓練控制下丘腦激素分泌的,是因為神經系統和內分泌系統有著高度關聯性,人的精神狀態和心理活動,是可以通過神經遞質分泌的。多巴胺是一種神經傳導物質,可影響一個人的情緒,增加這種物質則另人興奮,在愛情中尤為突出,能讓人一時處於瘋狂狀態,這些激素大概維持兩年,最多三四年,所以男女朋友在相處兩年後,內心就不分泌愛情荷爾蒙,甜蜜感就會下降。多想想開心的事情,改善心態,是可以修鍊的。


在多巴胺刺激的情況下。


!想來是刺激到了你的興奮點,所以才有了反應。而對人的身體機能是在不斷探索的,無法絕對地說,總會有未知領域。


大腦釋放多巴胺和肛門釋放氮、氫、二氧化碳、硫化氫、甲烷等混合氣體的時候一樣。放出來就痛快了,心情就愉悅了。


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