ドーパミンD2受容体遮断は、人間の前頭前野の解読を強化する

前頭前野は、神経活動のパターンの形で表現される進行中および将来の行動に重要な表現を収容しています。ドーパミンは、そのような表現の完全性に重要な役割を果たすことが長い間提案されてきました。D2受容体の活性化はそれらを柔軟であるが弱いようにしています。ただし、現在、D2受容体の活性化が人間の前頭前表現にどのように影響するかは不明です。現在の研究では、ドーパミン受容体特異的な薬理学とマルチボキセルパターンベースの官能性磁気共鳴画像法を使用して、D2受容体の活性化が前頭前表現を促進するという仮説をテストします。ヒト被験者は、D2-受容体拮抗薬AmisulPrideの二重盲検およびプラセボ制御投与の後、単純な報酬予測タスクを実行しました。全脳のサーチライトデコードアプローチを使用して、D2受容体遮断が内側眼窩前頭皮質の報酬信号のデコードを強化することを示します。活動パターンの検査は、AmisulPrideが報酬と報酬なしに関連する活動パターンの分離を増加させることを示唆しています。さらに、D2受容体の皮質分布と一致して、事後分析では、運動皮質の運動信号のデコードの強化が示されましたが、視覚皮質の視覚信号ではありませんでした。これらの結果は、D2受容体の遮断が、おそらくパターン分離のドーパミン媒介の増加により、前頭皮質の含有量固有の表現を強化することを示唆しています。これらの発見は、前頭前野ドーパミンの二重状態モデルと一致しており、ドーパミン作動薬の作用の潜在的なメカニズムに関する新しい洞察を提供します。

The prefrontal cortex houses representations critical for ongoing and future behavior expressed in the form of patterns of neural activity. Dopamine has long been suggested to play a key role in the integrity of such representations, with D2-receptor activation rendering them flexible but weak. However, it is currently unknown whether and how D2-receptor activation affects prefrontal representations in humans. In the current study, we use dopamine receptor-specific pharmacology and multivoxel pattern-based functional magnetic resonance imaging to test the hypothesis that blocking D2-receptor activation enhances prefrontal representations. Human subjects performed a simple reward prediction task after double-blind and placebo controlled administration of the D2-receptor antagonist amisulpride. Using a whole-brain searchlight decoding approach we show that D2-receptor blockade enhances decoding of reward signals in the medial orbitofrontal cortex. Examination of activity patterns suggests that amisulpride increases the separation of activity patterns related to reward versus no reward. Moreover, consistent with the cortical distribution of D2 receptors, post hoc analyses showed enhanced decoding of motor signals in motor cortex, but not of visual signals in visual cortex. These results suggest that D2-receptor blockade enhances content-specific representations in frontal cortex, presumably by a dopamine-mediated increase in pattern separation. These findings are in line with a dual-state model of prefrontal dopamine, and provide new insights into the potential mechanism of action of dopaminergic drugs.