Distinct prestimulus and poststimulus activation of VTA neurons correlates with stimulus detection.
Distinct prestimulus and poststimulus activation of VTA neurons correlates with stimulus detection.
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VTA 神经元的不同刺激前和刺激后激活与刺激检测相关。
DOI：
10.1152/jn.00784.2012
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发表时间：
2013
影响因子：
2.5
通讯作者：
Moghaddam,Bita
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Totah,NelsonKB;Kim,Yunbok;Moghaddam,Bita
腹侧被盖区 (VTA) 的多巴胺神经元发出奖励预测条件刺激 (CS) 发生的信号，并且 CS 后放电率的持续时间增加为亚秒级。关于奖励预测误差和奖励预期的重要理论已经通过大量检查 CS 后阶段性 VTA 神经元活动的研究得到了证实。另一方面，VTA 神经元在奖励预测 CS 的预期和刺激前尖峰率分析中的作用很少被研究。我们在三项选择反应时间任务中记录了大鼠的 VTA，该任务具有固定持续时间的刺激前阶段和难以检测的刺激。使用难以检测的刺激会导致行为错误，这使我们能够比较具有正确和错误刺激引导选择的试验之间的 VTA 活动。我们发现，在正确和错误试验的预 CS 期间，假定的多巴胺和 GABA 神经元的放电率持续增加。然而，在不正确的试验中，刺激后相位反应不存在，这表明多巴胺神经元的刺激诱发的相位反应可能与刺激检测有关。 VTA 神经元的刺激前激活可能会调节代表刺激预期内部状态的皮质系统，并为多巴胺神经传递提供一种机制，以影响对预期刺激的准备注意力。
Dopamine neurons of the ventral tegmental area (VTA) signal the occurrence of a reward-predicting conditioned stimulus (CS) with a subsecond duration increase in post-CS firing rate. Important theories about reward-prediction error and reward expectancy have been informed by the substantial number of studies that have examined post-CS phasic VTA neuron activity. On the other hand, the role of VTA neurons in anticipation of a reward-predicting CS and analysis of prestimulus spike rate rarely has been studied. We recorded from the VTA in rats during the 3-choice reaction time task, which has a fixed-duration prestimulus period and a difficult-to-detect stimulus. Use of a stimulus that was difficult to detect led to behavioral errors, which allowed us to compare VTA activity between trials with correct and incorrect stimulus-guided choices. We found a sustained increase in firing rate of both putative dopamine and GABA neurons during the pre-CS period of correct and incorrect trials. The poststimulus phasic response, however, was absent on incorrect trials, suggesting that the stimulus-evoked phasic response of dopamine neurons may relate to stimulus detection. The prestimulus activation of VTA neurons may modulate cortical systems that represent internal states of stimulus expectation and provide a mechanism for dopamine neurotransmission to influence preparatory attention to an expected stimulus.
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