Breinbaan wat besluite beheer wat hoë angs identifiseer
Datum:
Mag 28, 2015
Bron:
MIT
opsomming:
Sommige besluite veroorsaak veel meer angs as ander. Onder die mees angswekkende is diegene wat opsies betrek met beide positiewe en negatiewe elemente, soos om 'n hoër betalende werk in 'n stad te neem, ver van familie en vriende, teenoor die keuse om met minder betaal te bly.
Sommige besluite veroorsaak veel meer angs as ander. Onder die mees angswekkende is diegene wat opsies betrek met beide positiewe en negatiewe elemente, soos om 'n hoër betalende werk in 'n stad te neem, ver van familie en vriende, teenoor die keuse om met minder betaal te bly.
MIT navorsers het nou 'n neurale kring geïdentifiseer wat blyk te wees aan die besluitneming in hierdie tipe situasie, wat bekend staan as die benadering-vermydingskonflik. Die bevindings kan navorsers help om nuwe maniere te ontdek om psigiatriese versteurings te behandel wat gestremde besluitneming, soos depressie, skisofrenie, en borderline persoonlikheidsversteuring, bevat.
"Om 'n behandeling vir hierdie soort afwykings te skep, moet ons verstaan hoe die besluitnemingsproses werk," sê Alexander Friedman, 'n navorsingswetenskaplike van MIT se McGovern Institute for Brain Research en die hoofskrywer van 'n artikel wat die bevindings in die uitgawe van 28 Mei Cell.
Friedman en kollegas het ook die eerste stap in die rigting van die ontwikkeling van moontlike terapieë vir hierdie siektes getoon. Deur hierdie kring in knaagdiere te manipuleer, kon hulle 'n voorkeur vir laer-risiko-, laer-afbetalingskeuses omskep tot 'n voorkeur vir groter uitbetalings ten spyte van hul groter koste.
Die senior skrywer van die artikel is Ann Graybiel, 'n professor in die MIT Institute en lid van die McGovern Institute. Ander outeurs is die postdoktor Daigo Homma, die wetenskaplikes Leif Gibb en Ken-ichi Amemori, die gegradueerdes Samuel Rubin en Adam Hood, en die tegniese assistent Michael Riad.
Maak moeilike keuses
Die nuwe studie het ontstaan uit 'n poging om die rol van striosomes uit te vind - trosse selle versprei deur die striatum, 'n groot breinstreek wat betrokke is by die koördinering van beweging en emosie en wat betrokke is by sommige menslike afwykings. Graybiel het baie jare gelede striosomes ontdek, maar hul funksie het geheimsinnig gebly, deels omdat hulle so klein en diep in die brein is dat dit moeilik is om hulle met funksionele magnetiese resonansbeelding (fMRI) voor te stel.
Vorige studies van Graybiel se laboratorium het streke van die brein se prefrontale korteks geïdentifiseer wat na striosomes projekteer. Hierdie streke is geïmpliseer in die verwerking van emosies, dus het die navorsers vermoed dat hierdie stroombaan ook verband hou met emosie.
Om hierdie idee te toets, het die navorsers muise bestudeer terwyl hulle vyf verskillende soorte gedragstake uitgevoer het, insluitend 'n benaderingsvermydingscenario. In daardie situasie moes rotte wat 'n doolhof bestuur, kies tussen een opsie wat sterk sjokolade bevat, waarvan hulle hou, en helder lig, wat hulle nie wil nie, en 'n opsie met dowwer ligte, maar swakker sjokolade.
Wanneer mense gedwing word om sulke kostevoordeelbesluite te neem, ervaar hulle gewoonlik angs, wat die keuses wat hulle neem beïnvloed. "Hierdie tipe take is moontlik baie relevant vir angsversteurings," sê Gibb. 'As ons meer oor hierdie stroombane kan leer, kan ons mense met sulke afwykings help.'
Die navorsers het ook rotte getoets in vier ander scenario's waarin die keuses makliker en minder van angs was.
"Deur die prestasie van hierdie vyf take te vergelyk, kan ons kyk na die koste-voordeel-besluitneming teenoor ander vorme van besluitneming, wat ons die slotsom kan maak dat die koste-voordeel-besluitneming uniek is," sê Friedman.
Deur gebruik te maak van optogenetika wat hulle toegelaat het om kortikale insette aan die striosome aan te skakel of aan die lig te bring op die kortikale selle, het die navorsers bevind dat die baan wat die korteks verbind met die striosome 'n oorsaaklike rol speel in die beïnvloeding van besluite in die benadering-vermydingstaak, maar glad nie in ander vorme van besluitneming nie.
Toe die navorsers insette aan die striosome van die korteks gesluit het, het hulle bevind dat die rotte die meerderheidsrisiko-opsie soveel as 20-persent gekies het as wat hulle vroeër gekies het. As die navorsers die insette van die striosome stimuleer, het die rotte minder dikwels die hoë koste, hoë beloning opsie gekies.
Paul Glimcher, 'n professor in fisiologie en neurowetenskap aan die Universiteit van New York, beskryf die studie as 'n "meesterstuk" en sê hy is veral onder die indruk van die gebruik van 'n nuwe tegnologie, optogenetika, om 'n jarelange raaisel op te los. Die studie open ook die moontlikheid om striosome-funksie in ander vorme van besluitneming te bestudeer, voeg hy by.
"Dit is die 20-jarige legkaart wat [Graybiel] geskryf het - wat doen die striosomes?" sê Glimcher, wat nie deel van die navorsingspan was nie. 'Oor tien jaar het ons 'n baie vollediger prentjie, waarvan hierdie artikel die grondslag is. Sy het getoon dat ons hierdie vraag kan beantwoord en dit op een gebied beantwoord. Baie laboratoriums sal dit nou opneem en op ander gebiede oplos. '
Emosionele poortwagter
Die bevindinge dui daarop dat die striatum, en veral die striosome, as 'n poortwagter kan optree wat sensoriese en emosionele inligting van die korteks absorbeer en dit integreer om 'n besluit te gee oor hoe om te reageer, sê die navorsers.
Dit lyk asof die poortwagterbaan ook 'n deel van die middelbrein bevat, genaamd substantia nigra, wat dopamienbevattende selle bevat wat 'n belangrike rol speel in motivering en beweging. Die navorsers is van mening dat hierdie substantia nigra-selle, wanneer dit geaktiveer word deur insette van die striosomes, 'n langtermyn-effek op die houding van 'n dier of menslike pasiënt het.
"Ons wil so graag 'n manier vind om hierdie bevindings te gebruik om angsversteuring te verlig, en ander afwykings waarin bui en emosie beïnvloed word," sê Graybiel. "Die soort werk het 'n werklike prioriteit."
Benewens moontlike behandelings vir angsversteurings, probeer die navorsers nou om die rol van die dopamienbevattende substantia nigra-selle in hierdie stroombaan beter te verstaan, wat 'n kritieke rol in die siekte van Parkinson speel en ook betrokke kan wees by verwante afwykings.
Die navorsing is befonds deur die Nasionale Instituut vir Geestesgesondheid, die CHDI-stigting, die Departement van Verdediging vir Gevorderde Navorsingsprojekte, die US Army Research Office, die Bachmann-Strauss Dystonia en Parkinson Foundation, en die William N. en Bernice E. Bumpus Foundation.
Storie Bron:
Bogenoemde storie is gebaseer op materiaal verskaf deur MIT. Die oorspronklike artikel is geskryf deur Anne Trafton. Nota: Materiaal kan geredigeer word vir inhoud en lengte.
Blaarverwysing:
- Alexander Friedman, Daigo Homma, Leif G. Gibb, Ken-Ichi Amemori, Samuel J. Rubin, Adam S. Hood, Michael H. Riad, Ann M. Graybiel. 'N Kortikostriatale Pad Met Striosome Beheer Besluitneming Onder Konflik. Cell, 2015 DOI: 10.1016 / j.cell.2015.04.049
Besluitnemingsproses: Optogenetika Ontdek Brein Netwerk Betrokke In Emosionele Keuses
Mei 28, 2015 12: 13 PM By Susan Scutti
Tydens benadering-vermydingskonflikte, kry ons brein toegang tot 'n gespesialiseerde netwerk wat die striosome insluit om ons te help om moeilike en emosionele besluite te neem. Foto met vergunning van Shutter.
Jy benodig meer geld, dus jy wil 'n hoëbetaalde werk hê, maar jy weet dit sal baie harde werk beteken en moontlik ook laat nagte en naweke. Wanneer 'n doel beide wenslik en onaangenaam is, ervaar ons 'n sielkundige konflik wat bekend staan as benadering-vermyding. Tydens hierdie konflikte het ons brein toegang tot 'n gespesialiseerde netwerk wat ons help om moeilike en emosionele besluite te neem, sê MIT neurowetenskaplikes. Hierdie neurale kring begin en eindig met striosome.
Wat is presies striosome? Hierdie selgroepe word versprei deur die striatum - 'n groot breinstreek onder die serebrale korteks wat betrokke is by die koördinering van ons bewegings na ons motivering. Tog, striosome is so klein en lê so diep in die brein, navorsers vind dit moeilik om hulle met 'n fMRI te beeld. Om hierdie rede bly hulle 'n onontdekte gebied van die brein.
Vorige studies uit die laboratorium van dr. Ann Graybiel, 'n MIT professor en lid van die McGovern Instituut vir Breinnavorsing, het streke van die brein se prefrontale korteks geïdentifiseer wat na die striosome geprojekteer het. Omdat hierdie streke gehelp het om emosies te verwerk, het die navorsers vermoed dat die hele breinkring dalk op een of ander manier verband hou met emosie. Belangrik, in ape, besluite geneem tydens benadering-vermyding konflikte selektief aktiveer 'n subset van neurone in 'n mediale prefrontale streek wat blyk te stem met die menslike sone gerig op die striosome.
Om hierdie kring en sy funksie beter te verstaan, het die MIT-span 'n reeks eksperimente ontwerp.
Ontdek die brein
Die navorsers het rotte bestudeer namate hulle vyf verskillende tipes gedragstake uitgevoer het. Die knaagdiere se keuses was relatief eenvoudig in vier van die instellings, maar in een het die navorsers 'n meer komplekse benadering-vermydings-scenario opgebou. Tydens hierdie doolhoflopende taak moes die rotte kies tussen twee opsies: een wat sterk sjokolade bevat (waarvan hulle hou) en 'n helder lig (waarvan hulle nie hou nie) en 'n ander opsie met dowwer ligte, maar swakker sjokolade.
As ons mense 'n soortgelyke konfrontasie sou konfronteer benadering-vermyding keuse, sal ons waarskynlik angs ervaar, wat ons 'koste-voordeel-ontleding' sal beïnvloed en uiteindelik ons besluit sal beïnvloed.
Om die reaksie van die rotte te waarneem, het die navorsers 'n ander dimensie by hierdie vyf onthullings take gevoeg. Tydens sommige van die doolhof-lopies het die wetenskaplikes aan die roteerders se striosome aan en af afgeskakel deur liggaamsinligting direk op die kortikale selle te plaas - 'n neuromodulasiemetode wat bekend staan as optogenetics.
Deur die rotte te verlig besluitnemingsprosesse, het die navorsers die kring ontdek wat die korteks verbind het tot die striosome 'n rol gespeel het tydens die benadering-vermydingstaak, maar in die vier ander take het die striosome glad nie die besluitnemingsproses beïnvloed nie.
Hierdie bevindinge dui daarop dat die striatum (en veral die striosome) as geestelike poortwagter kan optree, sê die navorsers. Die striosome absorbeer sensoriese en emosionele inligting wat uit die korteks kom en integreer dit om 'n besluit te lewer.
In dieselfde kring blyk die substantia nigra, 'n middelbreinstreek wat dopamienbevattende selle bevat, in te sluit. Wanneer die striosome geaktiveer word, spekuleer die navorsers, hierdie substantia nigra selle produseer 'n langtermyn-effek op besluitnemings houdings.
Uiteindelik stel hierdie navorsing nuwe moontlikhede voor om 'nnxiety en ander bui of emosionele afwykings. Deur die rol van die dopamienbevattende substantia nigra-selle beter te verstaan, glo die bende van MIT dat hulle ook kan leer hoe om die simptome van Parkinson se siekte en verwante afwykings.
Bron: Friedman A, Homma D, Gibb LG, et al. 'N Kortikostriatale pad wat striosomes teiken, beheer die besluitneming onder konflik. Cell. 2015.
;