大脑中的神经元回路可以感知我们的内在状态

动物天生就喜欢某些气味和口味。诱人的气味与美食相联系。气味较不吸引人的气味-例如变质食物的气味-本能地向动物发出一个信号，说：“这里可能有危险!”说到味觉，所有动物都有相似的喜好：对糖和脂肪的感觉是积极的，而对苦味的感觉却是消极的。

为了能够进行这样的评估，我们需要大脑中的信号告诉我们“这是好”或“这是坏”。大脑中的多巴胺能系统(又称奖励系统)在这些评估中起着重要作用。

了解大脑中发生了什么

产生多巴胺的神经元(称为多巴胺能神经元)在多种疾病中起作用，从成瘾行为和肥胖症到帕金森氏病。在成瘾或肥胖中，奖励系统信号可能太强或太弱。在帕金森氏病中，多巴胺能神经元退化，这影响了运动功能的控制。

要了解有关大脑中过程的更多信息，基础研究必不可少。位于维恩斯蒂芬(Wuhenstephan)TUM生命科学学院的代谢神经控制教授Ilona Grunwald Kadow和她的团队正在对果蝇(Drosophila melanogaster)进行研究。

神经科学家经常使用这种蝇作为模型，因为它的神经元网络比人类的神经网络简单得多。利用遗传技巧，科学家可以打开或关闭或更改单个网络组件。这使研究人员能够理解神经回路的原理，这些原理是更复杂的大脑功能的基础。科学家解释说：“多巴胺在人类和昆虫的大脑中起着非常相似的作用。”

进一步阐明多巴胺的作用

多巴胺是大脑中研究最深入的信号之一。它涉及认知(例如动机，强化，目标导向的行为，运动控制和运动，决策和学习)和更基本的功能(例如生殖和恶心)。

多巴胺如何对神经回路功能和行为的各个方面做出贡献是一个悬而未决的问题，但是人们相信，多巴胺能神经元使用不同的活动模式向大脑发送有关人体需要和感知的信号。“我们现在已经更详细地研究了多巴胺能神经元的活动，” Ilona Grunwald Kadow说。该团队开发了一种基于体内钙成像的自定义3D成像方法，因为钙是神经元活动的良好指标。

神经元灵活而独立地反应

使用这种方法，研究团队能够证明多巴胺能神经元网络的活动既反映了对气味和味道的先天偏好，也反映了生物的生理状态。

除了嗅觉或味觉之类的感觉刺激外，多巴胺能神经元还记录有关生物体是否运动的信息。神经元可以对内部行为状态和外部信号做出反应，将它们组合在一起，并以此来支持认知和运动过程。

“这样做，神经元可以对最重要的信息做出灵活，个性化的反应，例如嗅觉，味觉，以及饥饿或自己的运动。这对于做出平衡的决定很重要，因为外部的感觉信号有时可能意味着某些是好是坏，取决于生物体的状况。” Grunwald Kadow教授说。

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