过去的研究表明，多巴胺的分泌能够预测奖赏。比如，在铃声或光照刺激后的几百毫秒内给小鼠喂食，喂食对于小鼠来说是一种奖赏，小鼠在看到食物后会分泌大量的多巴胺。经过多次训练后，小鼠可以在接收到铃声或光照刺激（conditioned stimulus, CS）后预测接下来会有奖赏（即食物）。这体现为，在喂食开始之前，小鼠的中脑就会分泌大量的多巴胺，如果得到了食物，在小鼠看到食物时多巴胺的分泌量不会增多，但一旦小鼠预测失败，也就是没有得到食物，多巴胺的分泌量便会减少，这就是多巴胺对奖赏的预测。

图1 多巴胺对奖赏的预测

以上的例子是小鼠把非条件刺激（如铃声或者光照）与奖赏（食物）关联起来，而多巴胺的分泌量则可以预测奖赏。如果非条件刺激后给予小鼠另一种刺激，这种刺激对于小鼠而言是中性刺激（既非奖赏也非惩罚），这时多巴胺是否能预测中性刺激的发生呢？近期，来自马里兰大学、普林斯顿大学和约翰霍普金斯大学的研究者们对该问题进行了研究，研究结果于2017年4月3日在线发表在Nature Neuroscience上，文章题目是Dopamine transients are sufficient and necessary for acquisition of model-based associations。他们以小鼠为研究对象，以光遗传学为研究手段，发现多巴胺对中性刺激也有预测作用。

图2 小鼠的伏隔核区（ventral tegmental area）的分泌多巴胺的神经细胞

该研究结果揭示了多巴胺在关联学习中更加广泛的作用，为完善哺乳动物的关联学习模型提供了更多的可能。

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