Информационно-энергетическая модель дофаминовой системы: D-/D+ баланс как алгоритм поведения

Сергей Борисович Орлов

ПРЕПРИНТ

Эта статья является препринтом и не была отрецензирована.
О результатах, изложенных в препринтах, не следует сообщать в СМИ как о проверенной информации.

Информационно-энергетическая модель дофаминовой системы: D-/D+ баланс как алгоритм поведения

С. Б. Орлов

2026-06-10

https://doi.org/10.24108/preprints-3115470

Существующие теории дофамина (DA) описывают его роль в отдельных процессах: моторном контроле, мотивации («хотении») и обучении через ошибку предсказания вознаграждения (RPE). Однако принцип, интегрирующий эти функции в единую систему, остаётся неясным. В данной работе представлена информационно-энергетическая модель, постулирующая, что дофамин служит универсальной «валютой» в алгоритме, обслуживающем фундаментальную задачу организма — поддержание гомеостатического и энергетического баланса. Модель вводит две ключевые переменные: D-, сигнал дефицита или потребности, и D+, прогнозируемую выгоду от действия. Мы предполагаем, что мозг постоянно оценивает потенциальные поведенческие схемы через вычисление их чистого баланса D^ = (D+ - D-) и стремится инициировать действия с максимальным положительным D^. В статье детально описан алгоритм формирования, оценки и выбора таких схем, проиллюстрированный мысленными экспериментами — от базового выбора источника пищи животным до сложного когнитивного планирования с коммуникацией у человека. Показано, как классические феномены (RPE, мотивация) естественным образом вытекают из работы данного алгоритма. Модель объясняет мотивационную силу абстрактных ресурсов (деньги, статус) и предсказывает новые паттерны дисфункции DA-системы, связанные с состояниями хронического дефицита (D-). Предлагаемый подход обеспечивает единый концептуальный каркас для понимания разнообразных ролей дофамина и задаёт направления для будущих исследований как нормативного поведения, так и его патологий.

Ссылка для цитирования:

Орлов С. Б. 2026. Информационно-энергетическая модель дофаминовой системы: D-/D+ баланс как алгоритм поведения. PREPRINTS.RU. https://doi.org/10.24108/preprints-3115470

Список литературы

1. Berridge, K. C. (2004). Motivation concepts in behavioral neuroscience. Physiology & Behavior, 81(2), 179–209.

2. https://doi.org/10.1016/j.physbeh.2004.02.004

3. Berridge, K. C. (2007). The debate over dopamine’s role in reward: the case for incentive salience. Psychopharmacology, 191(3), 391–431.

4. https://doi.org/10.1007/s00213-006-0578-x

5. Berridge, K. C., & Robinson, T. E. (1998). What is the role of dopamine in reward: hedonic impact, reward learning, or incentive salience? Brain Research Reviews, 28(3), 309–369.

6. https://doi.org/10.1016/S0165-0173(98)00019-8

7. Cannon, W. B. (1932). The wisdom of the body. W.W. Norton & Company.

8. Gerfen, C. R., & Surmeier, D. J. (2011). Modulation of striatal projection systems by dopamine. Annual Review of Neuroscience, 34, 441–466.

9. https://doi.org/10.1146/annurev-neuro-061010-113641

10. Montague, P. R., Dayan, P., & Sejnowski, T. J. (1996). A framework for mesencephalic dopamine systems based on predictive Hebbian learning. The Journal of Neuroscience, 16(5), 1936–1947.

11. https://doi.org/10.1523/JNEUROSCI.16-05-01936.1996

12. Padoa-Schioppa, C., & Assad, J. A. (2006). Neurons in the orbitofrontal cortex encode economic value. Nature, 441(7090), 223–226.

13. https://doi.org/10.1038/nature04676

14. Rolls, E. T. (2004). The functions of the orbitofrontal cortex. Brain and Cognition, 55(1), 11–29.

15. https://doi.org/10.1016/S0278-2626(03)00277-X

16. Schultz, W. (2016). Dopamine reward prediction-error signalling: a two-component response. Nature Reviews Neuroscience, 17(3), 183–195.

17. https://doi.org/10.1038/nrn.2015.26

18. Schultz, W., Dayan, P., & Montague, P. R. (1997). A neural substrate of prediction and reward. Science, 275(5306), 1593–1599.

19. https://doi.org/10.1126/science.275.5306.1593

20. Schultz, W., Apicella, P., Scarnati, E., & Ljungberg, T. (1992). Neuronal activity in monkey ventral striatum related to the expectation of reward. The Journal of Neuroscience, 12(12), 4595–4610.

21. https://doi.org/10.1523/JNEUROSCI.12-12-04595.1992

22. Surmeier, D. J., Ding, J., Day, M., Wang, Z., & Shen, W. (2007). D1 and D2 dopamine-receptor modulation of striatal glutamatergic signaling in striatal medium spiny neurons. Trends in Neurosciences, 30(5), 228–235.

23. https://doi.org/10.1016/j.tins.2007.03.008

ПРЕПРИНТ

ИНФОРМАЦИЯ

Использование куки-файлов