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愉悦感从哪儿来

接下来,让我们来了解一下愉悦回路的一些重要细节。我无意抛出神经解剖学的专业术语吓唬大家,只需要一点这方面的知识就可以解答我们如何体验愉悦感的很多问题。仍然以老鼠为例,因为老鼠愉悦回路的大脑解剖结构与人类的非常相似(见图1-3)。

图1-3 老鼠大脑中的愉悦回路

注:图中显示的是老鼠大脑中间的横切面,鼻子在左边,尾巴在右边。愉悦回路的中轴线是腹侧被盖区里含有多巴胺分子的神经元以及投射到伏隔核的轴突(图中白色线条)。腹侧被盖区的神经元还将释放多巴胺的轴突传递到前额叶皮质、背侧纹状体、杏仁核和海马区域。腹侧被盖区一方面接收来自前额叶皮质的兴奋传导,另一方面接收来自伏隔核的抑制传导。

资料来源:Illustration by Joan M. K. Tycko.

当腹侧被盖区(VTA)的神经元被激活时,短暂的电脉冲(也叫尖峰电流)就会从腹侧被盖区的细胞体一直传到负责信号传导的纤维——轴突(axon)上面。轴突的末端即轴突终末(axon terminals),具有特殊的结构,而一些腹侧被盖区的轴突终末位于较远的伏隔核区域。当电脉冲到达轴突终末时,就会引起神经递质多巴胺的释放。这些多巴胺存储于轴突终末中被膜包裹的囊泡里,这些囊泡也被称为突触小泡(vesicles)。电脉冲一旦抵达轴突终末,就会产生一系列复杂的电位变化和化学传递,从而促使突触小泡的外膜与轴突终末的外膜结合。于是,小泡中的多巴胺就会释放到轴突终末周围狭小的、充满液体的空间,即突触间隙(synaptic cleft)中。随后,多巴胺分子会慢慢扩散,再与目标神经元上特定的多巴胺受体结合,启动一系列化学信号的传递(见图1-4)。

图1-4 利用神经递质多巴胺的突触

注:大量的多巴胺存储于突触前(传递信息)的神经元里的被膜包裹的突触小泡中。当动作电位从轴突传递到轴突终末时,就会促使突触小泡的外膜与轴突终末的外膜结合。于是,小泡中的多巴胺就会释放到充满液体的突触间隙。释放到突触间隙的多巴胺与在轴突终末的树突(负责接收信息)的多巴胺受体结合,然后发生作用,或者通过多巴胺转运体回收到轴突终末以供将来所需。一些精神活性药物能够阻碍这一回收过程,促使多巴胺继续停留在突触间隙,从而更有效地激活多巴胺受体。

资料来源:Illustration by Joan M. K. Tycko.

腹侧被盖区的神经元也会将释放多巴胺的轴突传递到其他脑区,包括负责情绪功能的杏仁核和前扣带皮质(anterior cingulated cortex)、有关行为习惯养成的背侧纹状体、与事实和事件记忆相关的海马体、控制判断和计划的前额叶皮质(人类的这部分比其他哺乳类动物要大得多)。

腹侧被盖区的神经元在传导信息的同时,也接收来自其他脑区的电位化学信息,尤其是内侧前脑束。这些电位化学信息从前额叶皮质和其他脑区,经过中隔和丘脑传到腹侧被盖区。内侧前脑束的轴突会在腹侧被盖区里释放兴奋性神经递质谷氨酸,它使腹侧被盖区的神经元产生电脉冲,传到轴突终末,再释放多巴胺到目标神经元。腹侧被盖区的多巴胺神经元同时也接收来自伏隔核神经元传来的信息,但伏隔核神经元会释放出抑制性的神经递质氨基丁酸(gamma-aminobutyric acid, GABA),它会阻断腹侧被盖区多巴胺的释放。4伏隔核的神经元除了接收腹侧被盖区多巴胺神经元的信息,还会接收直接来自前额叶皮质、杏仁核与海马体中含有谷氨酸的兴奋性神经纤维。

那么,大脑回路图和愉悦感又有什么联系呢?我们所知道的最重要的一点是,一旦腹侧被盖区中含有多巴胺的神经元被激活,就会释放多巴胺到其他目标区域,即伏隔核、前额叶皮质、背侧纹状体和杏仁核。于是,人们就能体验到愉悦感,而在体验到愉悦之前或同时所发生的感官提示和行为,都会被当事人认为是积极的情感和体验。奥尔兹和米尔纳在老鼠的大脑中植入电极,当能直接有效地激活老鼠的内侧前脑束时,轴突就会促使腹侧被盖区的多巴胺神经元兴奋起来。事实上,最能引发强烈愉悦感的电极位置正是能有效激活腹侧被盖区的多巴胺神经元所在的地方,产生愉悦感的强弱由老鼠按压杠杆的频率和时长来判断。同样地,莫安和希斯的B-19患者以及其他因为脑部受到直接刺激而产生愉悦感的患者,他们脑部电极的位置也能激活腹侧被盖区的多巴胺神经元。5

腹侧被盖区多巴胺神经元的激活是如何使人产生愉悦感的呢?一些研究结果表明,电极是否能直接激活大脑愉悦回路,取决于腹侧被盖区神经元在目标区域能否释放出多巴胺。多巴胺释放后,会通过突触间隙(神经元之间充满液体的空隙)扩散开来,然后与目标细胞的受体结合并将其激活后发挥作用(如图1-4所示)。多巴胺释放后并不会马上扩散,大部分多巴胺会通过一种叫多巴胺转运体(dopamine transporter)的蛋白质被轴突终末回收。被回收的多巴胺会存储在突触小泡中,以供将来再次被释放。某些药物会阻碍多巴胺转运体的正常工作,而增强或延长多巴胺对目标神经元多巴胺受体的自然作用,以至于产生更强烈、更持久的信号。

当研究人员在老鼠体内注入适量能够阻碍多巴胺转运体的药物(如苯丙胺和可卡因)时,老鼠会更加频繁地按压杠杆以刺激内侧前脑束。如果电极刺激变弱,老鼠就无法获得最大的愉悦感,研究人员可以很容易观察到实验效果。相反,如果研究人员给老鼠注入能够阻碍多巴胺受体的药物,即多巴胺受体拮抗剂(dopamine receptor antagonists)或精神安定剂(neuroleptics),或者通过手术破坏腹侧被盖区的多巴胺细胞,那么原先拼命按压杠杆以刺激愉悦回路的老鼠就会停下来。

某些精神活性药物(至少在一定程度上)通过挟持大脑的愉悦回路产生效果。这些药物人为地增强了腹侧被盖区神经元释放多巴胺的效果(下一章会详细介绍)。与人类一样,如果有机会的话,老鼠也会给自己施药。如果你把一只老鼠关进斯金纳箱里,一旦老鼠发现按压杠杆就会获得可卡因或苯丙胺(静脉注射或者直接注入脑部),它就会不停地按压杠杆。无论任务多么艰巨,老鼠都会千方百计地获得想要的奖赏,哪怕它要按压100次杠杆才能获得一丁点药物。就像奥尔兹和米尔纳给老鼠的愉悦回路植入电极,或就像人类被植入电极后可以无数次刺激自己的愉悦回路那样,如果老鼠能给自己施用可卡因和苯丙胺,它也会为了药物而不顾食物、水、卫生,甚至自己刚出生的幼崽。老鼠的极度成瘾行为也折射出了药物成瘾者糜烂的生活状态。