Einfluss der Belohnungserwartung auf die verhaltensbezogene neuronale Aktivität im Primatenstriatum

Belohnungen stellen wichtige Ziele für freiwilliges Verhalten dar. Diese Studie hatte zum Ziel zu untersuchen, wie erwartete Belohnungen die verhaltensbezogene neuronale Aktivität im anterioren Striatum beeinflussen. In einer verzögerten Go-Nogo-Aufgabe führten Affen eine Greifbewegung aus oder hielten sie zurück und erhielten Flüssigkeit oder Ton als Verstärkung. Ein anfängliches Instruktionsbild zeigte die auszuführende Verhaltensreaktion und den nach einem anschließenden Auslösereiz zu erhaltenden Verstärker an. Die Bewegungen variierten entsprechend den von den Anweisungen vorhergesagten Verstärkern, was darauf hindeutet, dass die Tiere die beiden Ergebnisse unterschiedlich erwarteten. Etwa 250 von fast 1.500 Neuronen in den vorderen Teilen des Kaudatkerns, des Putamens und des ventralen Striatums zeigten typische aufgabenbezogene Aktivierungen, die die Erwartung von Anweisungen und Auslöser sowie die Vorbereitung, Einleitung und Ausführung von Verhaltensreaktionen widerspiegelten. Auffällig ist, dass die meisten aufgabenbezogenen Aktivierungen nur auftraten, wenn am Ende des Versuchs eine Flüssigbelohnung geliefert wurde, und nicht der verstärkende Ton. Aktivierungen, die nahe der Zeit der Belohnung auftraten, zeigten ähnliche Präferenzen für Flüssigbelohnungen gegenüber dem verstärkenden Ton, was auf eine Beziehung zur Erwartung oder Wahrnehmung des motivationalen Ergebnisses des Versuchs hinweist, anstatt zu einem „korrekten“ oder „Versuchsende“-Signal. Im Gegensatz dazu traten relativ wenige Aktivierungen in der gegenwärtigen Aufgabe unabhängig von der Art der Verstärkung auf. Zusammenfassend waren viele der im anterioren Striatum untersuchten verhaltensbezogenen Neuronen von einer bevorstehenden primären Flüssigbelohnung beeinflusst und schienen nicht zu kodieren, dass Verhalten in einer motivational neutralen Weise. Vielmehr integrierten diese Neuronen Informationen über das erwartete Ergebnis in ihre verhaltensbezogene Aktivität. Die von der Belohnung mehrere Sekunden vor ihrem Eintreffen beeinflussten Aktivierungen könnten eine neuronale Basis für die retrograden Effekte von Belohnungen auf Verhaltensreaktionen darstellen.