Detailansicht
The role of amphetamine-induced dopamine hypersensitivity in reward-based learning processes
Maike Lena Becker
Art der Arbeit
Masterarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Philosophie und Bildungswissenschaft
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Masterstudium Joint Degree Programme MEi :CogSci Cognitive Science
Betreuer*in
Claus Lamm
DOI
10.25365/thesis.64336
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-14823.96938.265368-4
Link zu u:search
(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Dopamin soll Vorhersagefehler zwischen erwarteten und tatsächlichen Sinneseindrücken kodieren, die sich im Gehirn verbreiten und dadurch Entscheidungsfindung und Lernen unterstützen sollen. Es wird angenommen, dass das Signalisieren von Vorhersagefehler in psychotischen Erkrankungen beeinträchtigt ist, da ein dysreguliertes Dopaminsystem und abnormales belohnungsbasiertes Lernen charakteristisch für diese sind. Seit einiger Zeit wird ein beeinträchtigtes Signalisieren von Vorhersagefehlern bei Psychosen mit der fälschlichen Zuschreibung von Salienz zusammengebracht. Demnach werden irrelevante Stimuli fälschlich mit Salienz und relevante Stimuli nicht mit Salienz assoziiert. Mehrere Studien stützen einen Zusammenhang zwischen Dopamin-gestützter Salienzzuschreibung und Psychosen. Die Ergebnisse sind zumeist jedoch korrelativ, da sie auf der inhärenten Dopamindysregulierung psychotischer Proband*innen beruhen. In dieser Arbeit wurde der Dopaminhaushalt von gesunden Probanden direkt manipuliert, um zu untersuchen, ob und wie Amphetamin-induzierte Dopaminhypersensibilisierung behaviorale und neuronale Salienzverarbeitung unter Ungewissheit beeinflusst. Hierfür wurden gesunde, männliche Probanden einem doppel-blinden Amphetaminsensibilierungsprotokoll folgend randomisiert der Amphetamin- oder der Placebogruppe zugeteilt. Die Amphetamingruppe (n = 8) erhielt wiederholt geringe Dosen an D-Amphetamin, wodurch eine leichte Amphetaminsensibilisierung hervorgerufen wird, die der Dopaminhypersensibilisierung in Psychosen ähneln soll. Die Placebogruppe (n = 1) erhielt Mannitol. Probanden absolvierten eine belohnungsbasierte Lernaufgabe vor und nach der Sensibilisierungsphase. Hierbei mussten Probanden zukünftige Ergebnisse anhand von Kontingenzen zwischen Stimuli und Ergebnissen voraussagen, die sich jedoch konstant änderten. Salienzbezogene Hirnaktivität wurde mit fMRT aufgezeichnet. Sensibilisierung schien eine, jedoch nicht eindeutige, Wirkung auf behaviorale Salienzverarbeitung zu haben. So tendierten Probanden beispielsweise dazu, ihre Meinung seltener zu aktualisieren, wenn sie sensibilisiert waren. Sensibilisierung schien die Hirnaktivität auf irrelevanten und relevanten Ereignisse im Hippocampus, Striatum und rechten dopaminergen Mittelhirn nicht zu beeinflussen. Unsere Ergebnisse lassen keine endgültige Aussage über die Wirkung von Dopaminhypersensibilisierung auf behaviorale und neuronale Salienzverarbeitung zu und bedürfen weiterer Untersuchungen. Es werden Verbesserungsvorschläge vorgestellt.
Abstract
(Englisch)
Dopamine is thought to code prediction errors (PEs) between predicted and actual sensory inputs that propagate throughout the brain, thereby facilitating decision-making and learning. As dopamine dysregulation and abnormal reward-based learning are characteristic for psychotic disorders, it has been suggested that disrupted PE signalling underlies psychotic disorders. More recently, impaired PE signalling has been suggested to mediate aberrant salience attribution in psychosis whereby relevant events are not attributed salience while irrelevant events are misattributed salience. Several studies support a link between disrupted dopamine-mediated PE signalling and abnormal salience processing in psychosis. Yet, evidence is mostly correlational, relying on the inherent dopamine dysregulation of participants with psychosis. By directly targeting the dopamine system of healthy volunteers, this thesis investigates whether and how amphetamine-induced dopamine hypersensitivity affects behavioural and neural salience processing under uncertainty. Following a double-blind amphetamine sensitisation protocol, healthy, male volunteers were randomly assigned to amphetamine or placebo group. The amphetamine group (n = 8) repeatedly received low doses of D-amphetamine inducing a slight amphetamine sensitisation that is thought to approximate the dopamine hypersensitivity observed in psychosis. The placebo group (n = 1) received Mannitol. Participants completed a reward-based predictive-inference task before and after sensitisation. They had to predict outcomes based on stimulus-outcome contingencies which changed dynamically throughout the task. Neural responses were recorded with fMRI. We found some preliminary effects of sensitisation on different behavioural measures of salience processing, e.g. a trend to reduce belief updating. Sensitisation did not seem to affect neural responses to relevant and irrelevant events in the hippocampus, striatum and the right dopaminergic midbrain. Overall, our results do not allow for any definite statements on sensitisation effects on behavioural and neural salience processing and need further scrutiny. Hence, this thesis includes recommendations for future analyses.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Englisch)
Amphetamine Sensitisation Cognitive Science Dopamine fMRI Predictive Processing Psychosis Reward-based Learning Salience
Schlagwörter
(Deutsch)
Amphetaminsensibilisierung Belohnungsbasiertes Lernen Dopamin fMRT Kognitionswissenschaften Predictive Processing Psychose Salienz
Autor*innen
Maike Lena Becker
Haupttitel (Englisch)
The role of amphetamine-induced dopamine hypersensitivity in reward-based learning processes
Paralleltitel (Deutsch)
Die Rolle von Amphetamin-induzierter Dopaminhypersensibilisierung bei belohnungsbasierten Lernprozessen
Publikationsjahr
2020
Umfangsangabe
x, 86 Seiten : Diagramme
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Claus Lamm
AC Nummer
AC16134886
Utheses ID
57084
Studienkennzahl
UA | 066 | 013 | |