Homeostatic Reinforcement Theory Accounts for Sodium Appetitive State- and Taste-Dependent Dopamine Responding
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Seeking and consuming nutrients is essential to survival and maintenance of life. Dynamic and volatile environments require that animals learn complex behavioral strategies to obtain the necessary nutritive substances. While this has been classically viewed in terms of homeostatic regulation, where complex nutrient seeking behaviors are triggered by physiological need, recent theoretical work proposed that such strategies are a result of reinforcement learning processes. This theory also proposed that phasic dopamine (DA) signals play a key role in signaling potentially need-fulfilling outcomes. To examine potential links between homeostatic and reinforcement learning processes, we focus on sodium appetite as sodium depletion triggers state and taste dependent changes in behavior and DA signaling evoked by sodium-related stimuli. We find that both the behavior and the dynamics of DA signaling underlying sodium appetite can be accounted for by extending principles of homeostatic regulation into a reinforcement learning framework (HRRL). We first optimized HRRL-based agents to model sodium-seeking behavior measured in rats. Agents successfully reproduced the state and the taste dependence of behavioral responding for sodium as well as for lithium and potassium salts. We then show that these same agents can account for the regulation of DA signals evoked by sodium tastants in a taste and state dependent manner. Our models quantitatively describe how DA signals evoked by sodium decrease with satiety and increase with deprivation suggesting that phasic DA signals and sodium consumption are down regulated prior to animals reaching satiety. Lastly, our HRRL agents also account for the behavioral and neurophysiological observations that suggest mice cannot distinguish between sodium and lithium containing salts. Our HRRL agents exhibited an equal preference for sodium versus lithium containing solutions, and underestimated the nutritional value of sodium when lithium was concurrently available. We propose that animals use orosensory signals as predictors of the internal impact of the consumed good and our results pose clear targets for future experiments. In sum, this work suggests that appetite-dirven behavior may be driven by reinforcement learning mechanisms that are dynamically tuned by homeostatic need.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,002 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».