La dopamina ha molte funzioni nel cervello, tra cui un ruolo importante nel comportamento e della cognizione, movimento volontario, la motivazione e la ricompensa, l'inibizione della produzione di prolattina (coinvolto in allattamento), sonno, umore, attenzione e apprendimento. I neuroni dopaminergici (cioè, i neuroni la cui principale neurotrasmettitore dopamina è) sono presenti soprattutto nell'area ventrale tegmentale (VTA) del mesencefalo, la substantia nigra pars compacta, e il nucleo arcuato dell'ipotalamo.
E 'stato ipotizzato che la dopamina ricompensa trasmette errore di previsione, anche se questo è stato messo in discussione. Secondo questa ipotesi, le risposte fasica dei neuroni dopaminergici sono osservati quando un premio inaspettato è presentato. Queste risposte trasferimento alla comparsa di uno stimolo condizionato dopo abbinamenti ripetuti con la ricompensa. Inoltre, i neuroni dopaminergici sono depressi quando il premio previsto è omesso. Così, i neuroni dopaminergici sembrano codificare l'errore di previsione dei risultati gratificanti. In natura, impariamo a ripetere i comportamenti che portano a massimizzare la ricompensa. La dopamina è quindi ritenuto di fornire un segnale di insegnamento a parti del cervello responsabile per l'acquisizione di nuovi comportamenti. Apprendimento differenza temporale fornisce un modello computazionale che descrive come l'errore di previsione dei neuroni dopaminergici viene utilizzato come un segnale di insegnamento.
Il sistema di ricompensa nel insetti utilizza octopamina, che è l'omologo artropodi presunto di noradrenalina, dopamina e non. Negli insetti, la dopamina agisce invece come un segnale di punizione ed è necessario formare ricordi spiacevoli.
Anatomia
Neuroni dopaminergici formano un sistema neurotrasmettitore che ha origine nella substantia nigra pars compacta, nell'area tegmentale ventrale (VTA), e ipotalamo. Questi assoni progetto di vaste aree del cervello attraverso quattro percorsi principali:
- Mesocorticale percorso collega la zona ventrale tegmentale al lobo frontale del corteccia pre-frontale. Neuroni con somas negli assoni tegmentale ventrale progetto in pre-corteccia frontale.
- Pathway dopaminergico mesolimbico porta dalla zona ventrale tegmentale al nucleo accumbens attraverso l'amigdala e l'ippocampo. Il somas dei neuroni proiettando si trovano nella zona ventrale tegmentale.
- Nigrostriatale va dalla substantia nigra al neostriato. Somas nella substantia nigra progetti assoni nel nucleo caudato e putamen. Il percorso è coinvolto nel ciclo motore gangli basali.
- Percorso Tuberoinfundibular è dall'ipotalamo alla ghiandola pituitaria.
Questa innervazione spiega molti degli effetti di attivare questo sistema della dopamina. Per esempio, la via mesolimbico collega il VTA e nel nucleo accumbens, entrambi sono centrali per il sistema di ricompensa cerebrale.
Movimento
Tramite i recettori della dopamina, D 1-5, la dopamina riduce l'influenza della via indiretta, e aumenta le azioni della via diretta all'interno dei gangli della base. Biosintesi della dopamina insufficiente nei neuroni dopaminergici può causare la malattia di Parkinson, in cui una persona perde la capacità di eseguire un movimento fluido e controllato.
Cognizione e della corteccia frontale
Nei lobi frontali, la dopamina controlla il flusso di informazioni provenienti da altre aree del cervello. Disturbi della dopamina in questa regione del cervello può causare un calo delle funzioni neurocognitive, soprattutto memoria, l'attenzione, e di problem-solving. Ridotto le concentrazioni di dopamina nella corteccia prefrontale si ritiene contribuiscano al disturbo da deficit di attenzione. Si è scoperto che i recettori D1 e D4 recettori sono responsabili della cognitivo-migliorare gli effetti della dopamina. Al contrario, invece, farmaci anti-psicotici agiscono come antagonisti della dopamina e sono utilizzati nel trattamento dei sintomi positivi della schizofrenia, anche se i vecchi, i cosiddetti "tipici" antipsicotici più frequentemente agiscono sui recettori D2, mentre i farmaci agiscono anche atipici in D1, D3 e D4 recettori.
Che regolano la secrezione di prolattina
La dopamina è il principale inibitore neuroendocrino della secrezione di prolattina dalla ghiandola pituitaria anteriore. La dopamina prodotta dai neuroni nel nucleo arcuato dell'ipotalamo è secreta nel ipotalamo-ipofisario vasi sanguigni della eminenza mediana, che forniscono la ghiandola pituitaria. Le cellule lactotrope che producono prolattina, in assenza di dopamina, secernono prolattina continuamente; dopamina inibisce la secrezione di questo. Così, nel contesto di regolare la secrezione di prolattina, la dopamina viene a volte chiamata fattore di inibizione della prolattina (PIF), inibendo l'ormone prolattina (PIH), o prolactostatin.
Motivazione e il piacere
Rinforzo
La dopamina è comunemente associato con il sistema di piacere del cervello, fornendo sensazioni di piacere e di rinforzo per motivare una persona in modo proattivo a svolgere determinate attività. La dopamina viene rilasciata (in particolare in settori come il nucleo accumbens e corteccia prefrontale) naturalmente da esperienze gratificanti come il cibo, sesso, droga e stimoli neutri che diventano essi associati. Recenti studi indicano che l'aggressività può anche stimolare il rilascio di dopamina in questo modo. Questa teoria è spesso discusso in termini di droghe come la cocaina, nicotina e anfetamine, che direttamente o indirettamente portare ad un aumento di dopamina nella via di ricompensa mesolimbico del cervello, e in relazione alle teorie neurobiologiche della dipendenza da sostanze chimiche (da non confusa con la dipendenza psicologica), sostenendo che questa via la dopamina è patologicamente alterata nelle persone tossicodipendenti.
Inibizione della ricaptazione della serotonina, l'espulsione
Cocaina e anfetamine inibiscono la ricaptazione della dopamina, tuttavia, influenzano i meccanismi di azione separata. La cocaina è un bloccante del trasportatore della dopamina che inibisce competitivamente la captazione della dopamina per aumentare la durata della dopamina e aumenta una sovrabbondanza di dopamina (un aumento fino al 150 per cento) entro i parametri dei neurotrasmettitori dopamina.
Come la cocaina, le anfetamine aumentano la concentrazione di dopamina nella fessura sinaptica, ma da un meccanismo diverso. Le anfetamine sono simili nella struttura a dopamina, e quindi può entrare il pulsante terminale del neurone presinaptico attraverso i suoi trasportatori della dopamina così come da diffondere attraverso la membrana neuronale direttamente. Inserendo il neurone presinaptico, anfetamine molecole di dopamina forza dalle loro vescicole stoccaggio e espellerli nella fessura sinaptica, rendendo il lavoro dei trasportatori della dopamina in senso inverso.
Salienza incentivo
Ruolo della dopamina nello sperimentare il piacere è stata contestata da diversi ricercatori. Si è sostenuto che la dopamina è più associato con il desiderio di anticipazione e la motivazione (comunemente indicato come "volere"), al contrario di reale piacere consumatoria (comunemente indicato come "piacere").
Dopamina, l'apprendimento, e premiare il comportamento di ricerca
Neuroni dopaminergici del mesencefalo sono la principale fonte di dopamina nel cervello. La dopamina ha dimostrato di essere coinvolti nel controllo dei movimenti, la segnalazione di errore nella previsione di ricompensa, la motivazione e cognizione. Deplezione di dopamina cerebrale è il segno distintivo della malattia di Parkinson. Altri stati patologici sono stati associati con la disfunzione della dopamina, come la schizofrenia, l'autismo, disturbo da deficit di attenzione e iperattività, così come l'abuso di droga.
La dopamina è strettamente associato con la ricompensa di ricerca di comportamenti, come approccio, il consumo e la dipendenza. Recenti ricerche suggeriscono che la scarica dei neuroni dopaminergici è una sostanza motivazionale come conseguenza della ricompensa attesa. Questa ipotesi si basa sulle prove che, quando una ricompensa è maggiore del previsto, il lancio di alcuni aumenti di neuroni dopaminergici, che aumenta di conseguenza il desiderio o motivazione verso la ricompensa. Questa ricerca trova la ricompensa neuroni predominano nella regione ventromediale nella substantia nigra pars compacta così come l'area ventrale tegmentale. I neuroni in queste aree progetto, principalmente per lo striato ventrale e quindi potrebbe trasmettere informazioni relative al valore dei valori ricompensa riguardo.
Con questa forte riduzione della dopamina, i topi non sarebbe più mangiare da loro spontanea volontà. I ricercatori hanno poi sottoposto ad alimentazione forzata il cibo topi e ha notato se avessero le espressioni facciali che indicano proprio se è piaciuto e lo. I ricercatori di questo studio hanno concluso che la riduzione della dopamina non ha ridotto il piacere consumatoria del ratto, solo il desiderio di mangiare veramente. In un altro studio, mutante iperdopaminergico (aumento della dopamina) topi mostrano superiore "volere" ma non "gradire" di premi dolce.
Gli effetti dei farmaci che riducono i livelli di dopamina negli esseri umani
Negli esseri umani, i farmaci che riducono l'attività della dopamina (neurolettici, ad esempio, antipsicotici) hanno dimostrato di ridurre la motivazione, causa anedonia (incapacità di provare piacere), e uso a lungo termine è stato associato a discinesia tardiva irreversibile (disturbi del movimento).
Selettivo D2/D3 agonisti pramipexolo e ropinirolo, usato per trattare la sindrome delle gambe senza riposo, hanno limitato anti-anhedonic proprietà come misurato dal Snaith-Hamilton Pleasure Scale (SHAPS).
Trasmissione di oppiacei e cannabinoidi
Trasmissione di oppiacei e cannabinoidi, invece di dopamina può modulare piacere consumatorio e appetibilità degli alimenti (simpatia).
Questo potrebbe spiegare perché gli animali '"gusto" del cibo è indipendente dalla concentrazione cerebrale di dopamina. Altri piaceri consumatoria, tuttavia, può essere associata a più dopamina. Uno studio ha trovato che entrambi i provvedimenti anticipatori e consumatoria del comportamento sessuale (ratti maschi) sono stati interrotti da antagonisti dei recettori DA.
Libido può essere aumentata dai farmaci che alterano la dopamina, ma non da farmaci che agiscono peptidi oppioidi o di altri neurotrasmettitori.
Socievolezza
Socialità è anche strettamente legato alla neurotrasmissione della dopamina. Bassa D2 recettoriale si trova nelle persone con fobia sociale. Tratti comuni alla schizofrenia negativi (ritiro sociale, apatia, anedonia) sono ritenuti legati ad uno stato hypodopaminergic in alcune aree del cervello. Nei casi di disturbo bipolare, i soggetti possono diventare maniacale hypersocial, così come ipersessuali. Questo è accreditata ad un aumento della dopamina, perché mania può essere ridotto di dopamina blocco anti-psicotici.
L'elaborazione del dolore
La dopamina è stato dimostrato di giocare un ruolo nel trattamento del dolore in più livelli del sistema nervoso centrale, incluso il midollo spinale, grigio periacqueduttale (PAG), talamo, gangli basali, corteccia insulare e corteccia cingolata. Di conseguenza, diminuzione dei livelli di dopamina sono stati associati a sintomi dolorosi che frequentemente si verificano nella malattia di Parkinson. Anomalie nella neurotrasmissione dopaminergica sono stati dimostrati in dolorose condizioni cliniche, inclusa la sindrome della bocca urente, fibromialgia e sindrome delle gambe senza riposo. In generale, la capacità analgesica di dopamina si verifica a causa di attivazione dei recettori D2 della dopamina, tuttavia, eccezioni a questa esiste nel PAG, in cui l'attivazione dei recettori dopaminergici D1 attenua il dolore presumibilmente''''attraverso l'attivazione dei neuroni coinvolti nella inibizione discendente. Inoltre, l'attivazione dei recettori D1 nella corteccia insulare sembra attenuare il dolore conseguente comportamento relativo.
Salienza
Dopamina può anche avere un ruolo nella salienza di stimoli potenzialmente importanti, come le fonti di ricompensa o di pericolo. Questa ipotesi sostiene che la dopamina aiuta il processo decisionale, influenzando la priorità, o il livello di desiderio, di questi stimoli alla persona interessata.
Disturbi del comportamento
Neurotrasmissione della dopamina carente è implicato nel deficit di attenzione e iperattività, e farmaci stimolanti usati per trattare con successo l'aumento di disordine neurotrasmissione della dopamina, con conseguente diminuzione dei sintomi. Coerentemente con questa ipotesi, le vie dopaminergiche avere un ruolo nel controllo della azione inibitoria e l'inibizione della tendenza a rendere le azioni indesiderate.
L'uso a lungo termine di levodopa nella malattia di Parkinson è stato collegato alla sindrome di disregolazione della dopamina.
Inibizione latente e spinta creativa
Dopamina nella via mesolimbico aumenta l'eccitazione generale e comportamenti obiettivo diretto e diminuisce l'inibizione latente, tutti e tre gli effetti aumentare la spinta creativa di generazione di idee. Questo ha portato ad un modello a tre fattori di creatività che coinvolgono i lobi frontali, i lobi temporali, e dopaminergico mesolimbico.
Chemoreceptor innescare zona
La dopamina è uno dei neurotrasmettitori implicati nel controllo della nausea e del vomito attraverso interazioni nella zona grilletto chemoreceptor. Metoclopramide è un antagonista del recettore D2, che funziona come un antiemetico procinetico /.
Psicosi
Anormalmente elevati trasmissione dopaminergica è stato collegato alla psicosi e schizofrenia. Aumento dopaminergici attività funzionale, in particolare nella via mesolimbico, si trova negli individui schizofrenici. Sia i tipici e gli antipsicotici atipici lavoro in gran parte dalla dopamina inibendo a livello del recettore, bloccando così gli effetti della neurochimici in modo dose-dipendente. La scoperta che droghe come anfetamine e cocaina, che può aumentare i livelli di dopamina da più di dieci volte, può temporaneamente causare psicosi, fornisce ulteriori prove per questo link.