Disentangling pleasure from incentive salience and learning signals in brain reward circuitry

Kyle S. Smith1,2, Kent C. Berridge, and J. Wayne Aldridge

PNAS July 5, 2011 vol. 108 no. 27

学习（预测）、需求（动机）、喜欢（快感）

趋同：μ-opioid激动剂注射到NAc或腹侧苍白球均能使折腾的愉悦感增加一倍——表现为口面部的行为反应（文献35，36）。同时，动机也相应增加（文献1，31，35-37）。

区分：NAc阿片的活化同时扩大了“喜欢”和“想要”反应（对奖赏的快感和动机），而中脑边缘多巴胺的活化增仅仅增加动机（文献1，38-44）。

方法

NAc微注射μ阿片受体激动剂（DAMGO）或多巴胺激动剂（Amphetamine）-> 记录VP神经元的放电信号

条件学习程序：CS+1(音调1，1-5s)->CS+2（音调2，10-15s）-> UCS奖赏（蔗糖注射入口，13-23s）。按照信息理论（文献50），按如此时间间隔设置各个刺激物，CS+1的出现可增加3.8log单位的信息，使动物将近100%地确信CS+2和UCS即将来临。因为CS+1几乎百分百地预测了接下来的步骤和奖赏，CS+2对于预测UCS的意义就变得极小。当CS+1和CS+2间隔数秒时，CS+1发出后，Incentive Salicence逐渐产生，伴随有动机的代表其预期的行为（整个头没入蔗糖盘），在CS+2出现和UCS出现之前到达最高值。而最终事件：UCS给出，则包含了最强的快感（hedonic impact）：表现为尝味反应。

CS+1 → CS+2 → UCS 以外，还存在随机的CS-音调，用以作为对照，CS-音调与任何事件不关联，因此对于预测（学习）、动机、和快感都无价值。

为进一步比较VP活性在饥饿和饱食时的奖赏调控区别，同一日中，大鼠也要学习传统的条件学习:仅一个CS+(即触击喂食器，同时包含预测<学习>和动机信息）预测蔗糖液进入食碟，并触发大鼠接近和取食）

三天实验，自身对照。药物注射（药物效果可以持续一整天），随后测量VP放电 1）CS+之前，extinction实验 2）UCS之前 3）单个CS+之前

Free intake test（MM豆想吃多少吃多少实验）测定动机相关的食物消耗。

结果

77/115的VP神经元会在CS+1、CS+2、UCS或单个CS+时放电。其中47%的对多个刺激放电，53%仅对一个刺激放电。

1） NAc阿片和多巴胺强化了VP的CS+2信号（需求），但不强化CS+1信号（学习、预测）

在extinction中，52/115个神经元对CS+1（23%+56%）或CS+2（21%+56%）放电。峰值持续200-300ms，此后或回归至基线（34/52），或维持轻度升高（18/52）。

在注射对照组，CS+1对应的放电增加>CS+2、UCS、CS-。而DAMGO和苯丙胺导致CS+2对应的放电超过CS+1（相位的，立即回基线）

CS+2放电增加并非是基线放电改变的结果。DAMGO注射抑制了放电，而苯丙胺增加了基线放电，但两者对CS+2的增强是一致的。

2）药物诱导的单个CS+ Incentive Salience的提高

单个cs+相关的奖赏需要大鼠主动趋近获得。因为仅有一个CS+，因此可以推测放电可能是学习预期和需求的综合。药物引起相应的放电增加。

药物也引起大鼠消耗的M&M豆增加。

3）NAc阿片活化强化了美味口感和快感信号；但多巴胺无这种作用

口内UCS注射对VP神经元的活化多样，大多反应为锯齿样缓慢上升超过基线，大约蔗糖注射最初的1.5内达峰，在10s的注射期间，多持续中度地维持升高状态。

DAMGO增加相关的放电，行为学上表现出更多的喜爱反应。苯丙胺不引起此种升高，且有引起放电下降趋势 ，也不增加愉悦反应。

DAMGO可以轻度抑制基线放电，苯丙胺轻度增加基线放电。

对各个刺激的快感反应：

4）迥异的VP反应与放电特征区分喜欢的增加与想要的增加。

在14个仅在DAMGO下对CS+2或UCS放电增加的VP神经元中，8个仅对CS+2放电，不对UCS放电；2个仅对UCS放电，不对CS+2放电。