Dopamin har många funktioner i hjärnan, inklusive viktiga roller i beteende och kognition, frivillig rörelse, motivation och belöning, hämning av prolaktin produktion (inblandad i amning), sömn, humör, uppmärksamhet och inlärning. Dopaminerga neuron (dvs nervceller vars främsta neurotransmittorn dopamin) finns huvudsakligen i ventrala tegmentumområdet (VTA) i mellanhjärnan, substantia nigra pars compacta och arcuatus kärnan i hypotalamus.
Det har hypoteser om att dopamin sänder fel belöning förutsägelse, men detta har ifrågasatts. Enligt denna hypotes är phasic svar dopaminneuron observerades när en oväntad belöning presenteras. Dessa svar överföring till uppkomsten av en betingad stimulus efter upprepad ihopkopplingar med belöning. Dessutom är dopaminneuron deprimerade när den förväntade belöningen utelämnas. Således dopaminneuron verkar koda förutsägelse fel givande resultat. I naturen lär vi oss att upprepa beteenden som leder till att maximera belöningar. Dopamin är därför tros ge en undervisning signal till delar av hjärnan som ansvarar för att förvärva nya beteenden. Tidsmässig skillnad lärande ger en beräkningsmodell som beskriver hur förutsägelse fel dopaminneuron används som en pedagogisk signal.
Belöningssystemet hos insekter använder oktopamin, som är den förmodade leddjur homolog av noradrenalin, snarare än dopamin. I insekter, fungerar dopamin i stället som ett straff signal och är nödvändigt för att bilda aversiva minnen.
Anatomi
Dopaminerga nervceller bildar en signalsubstans system som har sitt ursprung i substantia nigra pars compacta, ventrala tegmentumområdet (VTA) och hypotalamus. Dessa projekt axoner till stora områden av hjärnan med hjälp av fyra vägar:
- Mesocortical väg förbinder ventrala tegmentumområdet till frontalloben i pre-frontala cortex. Neuroner med SOMAS i ventrala tegmental axoner område projektet i före frontala cortex.
- Mesolimbiska väg bär dopamin från det ventrala tegmentumområdet till kärnan accumbens via amygdala och hippocampus. Den SOMAS på de utskjutande nervceller i det ventrala tegmentumområdet.
- Nigrostriatala väg går från substantia nigra till neostriatum. SOMAS i substantia nigra projekt axoner i caudatus nucleus och putamen. Vägen är involverad i de basala ganglierna motorn slinga.
- Tuberoinfundibular vägen är från hypotalamus till hypofysen.
Denna innervation förklarar många av effekterna av att aktivera denna dopamin systemet. Till exempel ansluter mesolimbiska väg i VTA och nucleus accumbens, båda är centrala i hjärnans belöningssystem.
Rörelse
Via dopaminreceptorer, minskar D 1-5, dopamin påverkan av den indirekta vägen, och ökar de åtgärder som den direkta vägen inom de basala ganglierna. Otillräcklig dopamin biosyntesen i dopaminerga neuron kan orsaka Parkinsons sjukdom, där en person förlorar förmågan att utföra mjuka, kontrollerade rörelser.
Kognition och frontala cortex
I frontalloberna, kontrollerar dopamin informationsflödet från andra delar av hjärnan. Dopamin störningar i denna region av hjärnan kan orsaka en nedgång i neurokognitiva funktioner, särskilt minne, uppmärksamhet och problemlösning. Minskad dopamin koncentrationer i prefrontala cortex är tänkt att bidra till Attention Deficit Disorder. Det har konstaterats att D1-receptorer samt D4-receptorer är ansvariga för den kognitiva, effekter av dopamin. På det motsatta, men anti-psykotiska mediciner fungerar som dopaminantagonister och används vid behandling av positiva symtom vid schizofreni, även om de äldre, så kallade "typiska" antipsykotika oftast agera på D2-receptorer, medan atypiska droger också fungera för D1, D3 och D4-receptorer.
Reglering prolaktinsekretionen
Dopamin är den primära neuroendokrina hämmare av utsöndringen av prolaktin från den främre hypofysen. Dopamin produceras av nervceller i arcuatus kärnan i hypotalamus utsöndras i hypotalamus-hypophysial blodkärl av medianinkomsten eminens, som levererar till hypofysen. Den lactotrope celler som producerar prolaktin, i avsaknad av dopamin, utsöndrar prolaktin kontinuerligt; dopamin hämmar denna sekretion. Således, i samband med reglering prolaktinsekretionen är dopamin ibland kallas prolaktinhämmande faktor (PIF), prolaktinhämmande hormon (PIH), eller prolactostatin.