Dissociating neural learning signals in human sign- and goal-trackers

Publikation: Beitrag in FachzeitschriftForschungsartikelBeigetragenBegutachtung

Beitragende

  • Daniel J. Schad - , Universität Potsdam, Charité – Universitätsmedizin Berlin (Autor:in)
  • Michael A. Rapp - , Universität Potsdam (Autor:in)
  • Maria Garbusow - , Charité – Universitätsmedizin Berlin (Autor:in)
  • Stephan Nebe - , Klinik und Poliklinik für Psychiatrie und Psychotherapie, Universität Zürich (Autor:in)
  • Miriam Sebold - , Universität Potsdam, Charité – Universitätsmedizin Berlin (Autor:in)
  • Elisabeth Obst - , Klinik und Poliklinik für Psychiatrie und Psychotherapie (Autor:in)
  • Christian Sommer - , Klinik und Poliklinik für Psychiatrie und Psychotherapie (Autor:in)
  • Lorenz Deserno - , Max-Planck-Institut für Kognitions- und Neurowissenschaften, University College London (Autor:in)
  • Milena Rabovsky - , Universität Potsdam (Autor:in)
  • Eva Friedel - , Charité – Universitätsmedizin Berlin, Berliner Institut für Gesundheitsforschung in der Charité (Autor:in)
  • Nina Romanczuk-Seiferth - , Charité – Universitätsmedizin Berlin (Autor:in)
  • Hans Ulrich Wittchen - , Professur für Klinische Psychologie und Psychotherapie, Klinik und Poliklinik für Psychiatrie und Psychotherapie, Ludwig-Maximilians-Universität München (LMU) (Autor:in)
  • Ulrich S. Zimmermann - , Technische Universität Dresden, kbo-Isar-Amper-Klinikum München gGmbH (Autor:in)
  • Henrik Walter - , Charité – Universitätsmedizin Berlin (Autor:in)
  • Philipp Sterzer - , Charité – Universitätsmedizin Berlin (Autor:in)
  • Michael N. Smolka - , Klinik und Poliklinik für Psychiatrie und Psychotherapie, Neuroimaging Center (Autor:in)
  • Florian Schlagenhauf - , Charité – Universitätsmedizin Berlin, Max-Planck-Institut für Kognitions- und Neurowissenschaften (Autor:in)
  • Andreas Heinz - , Charité – Universitätsmedizin Berlin (Autor:in)
  • Peter Dayan - , University College London, Max Planck Institute for Biological Cybernetics (Autor:in)
  • Quentin J.M. Huys - , Universität Zürich, ETH Zurich, Camden and Islington NHS Foundation Trust (Autor:in)

Abstract

Individuals differ in how they learn from experience. In Pavlovian conditioning models, where cues predict reinforcer delivery at a different goal location, some animals—called sign-trackers—come to approach the cue, whereas others, called goal-trackers, approach the goal. In sign-trackers, model-free phasic dopaminergic reward-prediction errors underlie learning, which renders stimuli ‘wanted’. Goal-trackers do not rely on dopamine for learning and are thought to use model-based learning. We demonstrate this double dissociation in 129 male humans using eye-tracking, pupillometry and functional magnetic resonance imaging informed by computational models of sign- and goal-tracking. We show that sign-trackers exhibit a neural reward prediction error signal that is not detectable in goal-trackers. Model-free value only guides gaze and pupil dilation in sign-trackers. Goal-trackers instead exhibit a stronger model-based neural state prediction error signal. This model-based construct determines gaze and pupil dilation more in goal-trackers.

Details

OriginalspracheEnglisch
Seiten (von - bis)201-214
Seitenumfang14
FachzeitschriftNature human behaviour
Jahrgang4
Ausgabenummer2
PublikationsstatusVeröffentlicht - 1 Feb. 2020
Peer-Review-StatusJa

Externe IDs

PubMed 31712764
ORCID /0000-0001-5398-5569/work/163294559