腦中的重複排練

這篇研究是關於兩種重要的 neurotransimitters 在鼠腦中的濃度變化關係， NYU 的研究團隊透過先進的 photometry 技術能夠同時地以低至 0.2 ms 的 time scale 紀錄 dopamine 與 acetylcholine 的濃度。

在老鼠透過獎勵進行的強化學習中，過往的研究已經觀察到會有短暫的 dopamine 上升，以及隨之導致的 acetylcholine 下降的情形，這種 neurotransmitter 的波動被認為是開啟了一個讓神經能夠適應並學習事物的狀態。

這篇研究則進一步發現，實際上這種 dopamine 與 acetylcholine 的相對波動一直都存在，不管是在學習前還是學習後，也不管是運動中還是靜止時，以 0.5 - 4 Hz 不等的頻率（圖）。而獎勵學習只是利用了這一個既有存在的波動關係。

此篇研究解釋了老鼠腦中即便在沒有進行獎勵的強化學習的時候，也能夠透過反思的方式固化學習過的事物。此外，雖然還沒有辦法支持人腦中也有一樣的波動機制，但這篇研究也能讓我們進一步思考與一些精神疾病（包括思覺失調症與憂鬱症）與 dopamine 波動的關係。

圖

撰稿人：周品汝

Reference:

Krok, Anne C., et al. "Intrinsic dopamine and acetylcholine dynamics in the striatum of mice." Nature (2023): 1-7.

神經妙算