도파민 활동의 두 가지 패턴 - 강직성 활동과 돌발 활동(Tonic / phasic response)

"강직반응 / 돌발 반응"(Tinic / Phasic response)은 도파민 신경 활동의 한 유형을 나타내는 신경과학 용어입니다. 이를 더 잘 이해하기 위해서는 도파민 활동의 두 가지 주요 패턴을 알아야 합니다

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도파민 활동의 두 가지 주요 패턴

1. 강직성 도파민 활동 (Tonic dopamine activity)
2. 돌발성 도파민 활동 (Phasic dopamine activity)

Tonic and phasic dopamine (DA) neuron activity are regulated by distinct afferent systems. DA neurons generate their own activity through a pacemaker conductance. However, a substantial population of DA neurons is not firing spontaneously, being held in a hyperpolarized state by a GABA-mediated inhibitory input from the ventral pallidum (VP). The VP, in turn, is controlled by a pathway originating from the ventral hippocampus (vHipp). The vHipp projects to the nucleus accumbens (NAc), which inhibits the VP. By contrast, phasic burst firing is driven by glutamatergic inputs arising from several areas, primary among these being the pedunculopontine tegmentum (PPTg). This afferent system regulates firing states within the population of spontaneously active DA neurons, because only neurons that are firing spontaneously can burst fire—NMDA channels on hyperpolarized (“silent”) DA neurons are under magnesium block and won't change state. Therefore, the PPTg provides the rapid, behaviorally salient phasic signal, whereas the VP, by controlling the number of DA neurons firing, determines the gain of the phasic signal. Sonnenschein, Susan & Gomes, Felipe & Grace, Anthony. (2020). Dysregulation of Midbrain Dopamine System and the Pathophysiology of Schizophrenia. Frontiers in Psychiatry. 11. 613. 10.3389/fpsyt.2020.00613.

강직성 도파민 활동

• 배경 수준의 일정한 도파민 방출을 의미합니다.
• 뇌의 전반적인 도파민 농도를 유지합니다.
• 장기적이고 지속적인 특성을 가집니다.

돌발성 도파민 활동 (돌발 반응)

• 짧고 강렬한 도파민 방출 패턴입니다.
• 특정 자극이나 사건에 대한 반응으로 발생합니다.
• 보상, 동기부여, 학습과 관련된 신호로 작용합니다.

도파민활동 두가지 패턴 ⓒ정신의학연구소

돌발 반응의 특징

1. 빠른 시작: 자극 후 밀리초 단위로 빠르게 시작됩니다.
2. 짧은 지속 시간: 보통 1초 미만으로 지속됩니다.
3. 높은 강도: 기저선보다 훨씬 높은 도파민 수준을 나타냅니다.
4. 특정 자극에 대한 반응: 예상치 못한 보상이나 새로운 자극에 반응합니다.

돌발 반응의 기능

1. 보상 신호: 예상보다 좋은 결과가 있을 때 발생하여 보상 학습을 촉진합니다.
2. 동기 부여: 목표 지향적 행동을 유도합니다.
3. 주의력 조절: 중요한 환경 자극에 주의를 집중시킵니다.
4. 행동 선택: 특정 행동을 강화하거나 억제하는 데 도움을 줍니다.

정신 건강과의 관련성

• ADHD: 돌발 반응의 이상이 주의력 문제와 관련될 수 있습니다.
• 조현병: 과도한 돌발 반응이 망상이나 환각과 연관될 수 있습니다.
• 중독: 약물 사용으로 인한 비정상적인 돌발 반응이 중독 행동을 강화할 수 있습니다.

자극제와 항정신병약물은 이러한 도파민 활동 패턴에 영향을 미쳐 강직성 활동과 돌발성 활동의 균형을 조절합니다. 이는 각 약물의 치료 효과와 부작용에 중요한 역할을 합니다.

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https://www.researchgate.net/publication/342574569_Dysregulation_of_Midbrain_Dopamine_System_and_the_Pathophysiology_of_Schizophrenia