大脑刺激的奖励现象(BSR)是由于直接刺激特定大脑区域而引发的愉悦体验,最初由詹姆斯·奥尔兹和彼得·米尔纳所发现。 BSR作为一种强大的操作性增强剂,可以激活奖励系统的电路,并建立类似于由食物与性等自然奖励所形成的反应习惯。这项研究不仅引发了对动物行为的深入探讨,也令科学家们加深了对人类行为的理解。
「BSR提供了一种通过直接激活奖励电路而产生的强烈愉悦感受。」
早期的研究发现,当刺激侧丘脑等大脑区域时,可不仅带来愉悦感,还能促进动机。这些刺激的力度甚至远超过自然刺激所带来的反应,因为后者通常需要通过外周神经间接传导信号。 BSR在所有测试过的脊椎动物中均有发现,包括人类,它们为理解自然奖励如何被特定大脑区域及电路处理提供了重要工具。
自从1953年詹姆斯·奥尔兹和彼得·米尔纳在麦基尔大学发现BSR以来,实验证明了老鼠是如何偏好返回接受电刺激的测试区域。这一发现引发了进一步的研究,显示电刺激不仅是奖励,还能作为操作性增强剂来调查强化行为的生理基础,进一步解释了奖励与增强之间的神经关联。
「在许多情况下,动物甚至愿意将食物抛诸脑后,只为获取大脑刺激的短暂愉悦感。」
科学界对于BSR和自然奖赏之间的关系已经展开了长期的辩论,多数早期研究集中在两者的相似性和差异性上。 BSR能通过与自然奖励相同的强化途径来促进行为,而自我刺激则能够在短时间内激活中央奖励机制。
动物在自我刺激的过程中,通常会焚烧尽斤斤计较,甚至到达绝境,这种行为揭示了BSR的强大驱动力。例如,老鼠在获得直接电刺激的情况下,每小时会进行数千次的杠杆按压行为。同时,当给予食物和大脑刺激的选择时,它们也会优先选择后者,并在极端情况下忍受饥饿。
「研究发现,老鼠在完全接受电刺激的情况下,甚至不会满足生理需求而导致死亡。」
更重要的是,BSR可以在缺乏自然奖励所需的「需求状态」情况下出现。动物能够在没有饥饿或其他基本需求的情况下,继续进行自我刺激的行为,而这正是BSR的一大独特之处。
BSR背后的神经结构也被逐渐揭示。许多研究显示,刺激大脑中的某些区域尤其侧丘脑,会导致极强的行为反应,并成为奖励的主要来源。这些位置联系着涉及奖励的神经元,进一步支持了BSR的操作性增强作用。
「侧丘脑的电刺激被发现是引发极高行为反应的关键所在。」
这些结果显示,举办BSR实验不仅是理解奖励系统的重要途径,也为研究成瘾行为提供了实验支持。事实上,BSR和神经传递物质多巴胺在寻求奖励及其成瘾行为之间的关系颇具吸引力。
成瘾是指一种慢性脑部疾病,伴随着强迫的药物摄取和寻求行为,尽管会影响健康和社交等生活各方面。 BSR的研究揭示了它所引起的高度强迫性行为,这种行为和毒品成瘾有着惊人相似之处,动物为了获取刺激而不惜一切代价,这使得BSR成为理解成瘾生物基础的绝佳实验模型。
「BSR 清楚地展示了与毒品成瘾相似的强迫性行为,它可以提供洞察神经回路的机会。」
过去几十年的发现,让我们不禁思考:在追逐奖励的背后,动物对于永不停歇的刺激,究竟藏着哪些未解之谜?