古文道：一夜被蛇咬，三十年怕井绳。一个普通生态学都会有趋利避害的本能反应，会自然规律地使用最合适自己的的场景。农妇被蛇咬后会怕麻绳，大象会跟随节气变迁，前侧飞进一产品工件，管不了是砖头或者是一个纸，大家会躲开并闭眼。本诗中，大家单说“避害”这一个主题风格。
在脑细胞中，脑神经软件系统无时无刻并不在接受发源室外的移动卫星移动信号，个别与“避害”对应，个别则是各种移动卫星移动信号。那样，脑细胞如何才能优化治理 这种移动卫星移动信号以增强信噪比（signal-to-noise ratio, SNR）呢？
前往的研究探讨是因为，中脑发出的多巴胺会用于外侧前额叶皮层（medial prefrontal cortex, mPFC）,来外理、聚合脑袋收到的产品信息，因此增加信噪比[1, 2]。只不过，针对mPFC中受多巴胺系统软件政策调控的精细化环路，企业知之不得而知。
mPFC的方位
201八年15月7日，《Nature》期刊杂志免费在线发布了麻省理工学院师范大专师范大专Kay M. Tye探讨组的最新消息关键性作业[3]，孩子会发现投映到背侧导自来水管周边灰质（dorsal periaqueductal gray, dPAG）的mPFC运动神经末梢元参入并监测憎恶性畅快的躲闪习惯，多巴胺做用于该亚群以从而挺高相应的信息的信噪比。本篇好文章第二次阐释多巴胺平台监测“避害”对应的精深运动神经末梢环路，大程度从而挺高了现代人对该邻域的认识程度。
Kay M. Tye院士
结果
应先，作家首选加快扫苗不断循环伏安法侦测大鼠mPFC的多巴胺脱离情况。你将电级着床深透（layer 5-6）mPFC，此亚区蕴含多巴胺能运动面神经末稍末稍，而鲜有去甲肾上腺素能运动面神经末稍末稍（图1a,b）。之后，作家在TH-Cre大鼠的腹侧被盖区（VTA）肌内注射AAV-DIO-NpHR，埋植光纤线，并首选夹尾是 减伤性激起，发现光调控VTA多巴胺能运动面神经末稍元会调低mPFC中多巴胺的脱离情况（图1c-e）。
收起来，为实验VTA多巴胺能脑中枢神经元-mPFC环路在趋利避害多方面的功能键，小说作者在TH-Cre大鼠VTA中注入AAV-DIO-ChR2，在mPFC埋植金属，并测试英文大鼠并且看待奖赏性促使（糖水）、厌烦性促使（雷电击）所流露的的行为（图1f-h）。顾客显示，光刺激VTA多巴胺能脑中枢神经元-mPFC环路会可能会导致小鼠更为微颤，不少糖水供水区的停（图1i-k），说明此环路首要调节“避害”，不足以“趋利”。
图1 夹尾热血促发mPFC脑区中多巴胺释放出来
2.mPFC在投屏到dPAG调整“避害”活动
在的探索mPFC中多巴胺控制系统效果后续，原小说作品就其下面开始的探索。神经系统示踪的探索表述，mPFC在脑含有众多下面脑区，当中dPAG和伏隔核“NAc”与应激生理反应生理反应或选定性操作对应[4, 5]。因而原小说作品在dPAG或NAc中肌内针剂逆向行驶理解的CAV2-Cre，在大鼠mPFC中肌内针剂AAV-DIO-ChR2，遇到光缴活mPFC-dPAG环路会产生大鼠讨厌避让操作而不引响其中长跑工作能力（图2a-d），光缴活mPFC-NAc环路则没有这样的的现象。另外，又刺激的是，光缴活mPFC-dPAG环路还是扩大大鼠填埋棕色丽江石的数目和搜集整理周期（图2e-h）。以上导致表述，光缴活mPFC-dPAG环路产生避让操作和自我价值观防护操作。
图2 mPFC按照投屏到dPAG调节作用“避害”方式
3.投影到dPAG的mPFC周围神经元亚群人格缺陷激发于痛恨性刺激作用
为进步骤设计映射到有差异 中上游mPFC精神元亚群的功能表，小说作品选用内窥镜钙影像技巧侦测mPFC的促活级别。用户在dPAG或NAc针剂液体CAV2-Cre，在mPFC针剂液体AAV-DIO-GCaMP6m，并在mPFC埋植内窥镜。表明映射到dPAG的mPFC精神元亚群被讨厌性兴奋感促活，而被兴奋感性兴奋感能够抑制；映射到NAc的mPFC精神元亚群对几种兴奋感均无显著不起作用。小说作品还选用约束性非负分块矩阵分解掉法以精准到单血细胞级别，到几种mPFC亚群被有差异 兴奋感促活的占比（图3a-f）。
随后，为探究多巴胺对四种亚群的角色，小说作家用全组织细胞记录查询膜片钳电生理问题最简单的方法。它们在TH-Cre大鼠的VTA中肌注AAV-DIO-ChR2，在dPAG或NAc中肌注前行标志物CTB。知道光系统激活VTA多巴胺能运动脑感觉神经元-mPFC映射可抑制映射到NAc的mPFC运动脑感觉神经元亚群，而并无角色于映射到dPAG的mPFC运动脑感觉神经元亚群。
此类最终，写作者质疑多巴胺对“避害”情形的调节很可能性目的于信噪例子面的治疗，这种治疗措施想要信心的完好性，并不体现出在离体的脑片电身体调查中。
图3 投映到dPAG的mPFC中枢神经元亚群盲目性缴活于抵触性激刺
4.多巴胺提高了mPFC-dPAG脑神经元亚群对“避害”响应的信噪比
为检验以上中看到的如果，小说作品提高VTA多巴胺面面运动神经系统元在mPFC的末端，并而且记录查询投屏到dPAG的mPFC面面运动神经系统元亚群。这些在DAT-Cre小鼠的VTA中填充AAV-FLEX-Chrimson，在dPAG中填充CAV2-Cre，在mPFC中填充AAV-DIO-GCaMP6m。这些发现了，与以上如果不一，光提高VTA多巴胺面面运动神经系统元减少投屏到dPAG的mPFC面面运动神经系统元亚群的钙手机信息几率，新增钙手机信息增长幅度（图4a-d）。
还有，为设计多巴胺对看不惯性电磁波的监测，诗人在DAT-Cre小鼠的VTA中接种AAV-FLEX-Chrimson，在dPAG中接种CAV2-Cre，在mPFC中接种AAV-DIO-ChR2并埋植微电子极（图4e）。你记录好了mPFC脑区204个精神元，在这其中32投到到dPAG，为工作目标精神元，她们可被看不惯性热血为显著性成功重置（图4f-i）。光成功重置VTA多巴胺精神元会为显著性新增mPFC-dPAG精神元亚群对看不惯性热血症状的信噪比，而并后果其对奖赏性热血的症状（图4j-k）。
图4 多巴胺挺高mPFC-dPAG神经末梢元亚群对“避害”反馈的信噪比
趋利避害是大1000万物的求生存发则，4个一切正常海洋怪物都是有趋利避害的书能。多巴胺需用使用mPFC以改善“避害”道德习惯表现，但对其精致细密环路，各位无法得知。本篇句子融入光遗传性、钙成相、电身体、道德习惯表现学等最简单的方法，首度揭露映射到dPAG的mPFC神经系统末梢元亚群系统。你们会发现一项亚群更最易被看不惯性激发系统激活，多巴胺最主要作使用此亚群以增强看不惯性激发的信噪比，所以有所帮助海洋怪电线电缆或其他需要套屏蔽防波套的物体进一步完善“避害”道德习惯表现各种相关系统。这些探析甚大增强了各位在前额叶皮层精致细密环路行业的认识程度，揭露了多巴胺功用的神经系统末梢亚群，让各位更加好的避免出现隐患！
参考选取论文资料
1.Arnsten, A.F.T., Stress signalling pathways that impair prefrontal cortex structure and function. Nature Reviews Neuroscience, 2009. 10(6): p. 410-422.
2.Miller, E.K. and J.D. Cohen, An integrative theory of prefrontal cortex function. Annual Review of Neuroscience, 2001. 24: p. 167-202.
3.Vander Weele, C.M., et al., Dopamine enhances signal-to-noise ratio in cortical-brainstem encoding of aversive stimuli. Nature, 2018. 563(7731): p. 397-401.
4.Franklin, T.B., et al., Prefrontal cortical control of a brainstem social behavior circuit. Nature Neuroscience, 2017. 20(2): p. 260-270.
5.Otis, J.M., et al., Prefrontal cortex output circuits guide reward seeking through divergent cue encoding. Nature, 2017. 543(7643): p. 103- .
