Beyinin Uzunmüddətli Mükafat Sistemi Dopaminə etibar edir
August 5, 2013
RedOrbit.com üçün Brett Smith - Kainatın Onlayn
Ölkə daxilində sürücülükdən kolleci bitirməyə qədər uzunmüddətli hədəflərə dərhal mükafat gözə dəyməyəndə diqqət mərkəzində olmaq çətindir.
Milli.Az "Nature" jurnalına istinadən bildirir ki, Seattle və MIT-in Vaşinqton Universitetindən olan tədqiqatçılar qrupu, bu uzunmüddətli hədəflərə çatana qədər beynin diqqət mərkəzində qalmağı ilə bağlı yeni detallar kəşf etdi.
Birgə qrupun araşdırmaları, nörotransmitter dopaminini beynin mükafat sistemi ilə əlaqələndirən əvvəlki araşdırmalara əsaslanır. Əvvəlki tədqiqatların çoxu dərhal mükafatla əlaqəli dopamin baxmağı əhatə etsə də, yeni araşdırma laboratoriya siçovulları gecikdirilən ləzzətdən sonra gözlənilən mükafata yaxınlaşdıqca dopamin səviyyəsini artırdı.
Siçovulların beyinlərində dopamin səviyyəsini ölçmək üçün komanda, elektrokimyəvi imzasını axtararaq davamlı olaraq dopamin konsentrasiyasını qeyd edən kiçik, implantasiya edilmiş elektrodları əhatə edən sürətli taranan tsiklik voltametriya (FSCV) adlanan UW davranış alimi Paul Phillips tərəfindən hazırlanmış bir sistem istifadə etdi.
"Heyvanlar labirent vasitəsilə sərbəst hərəkət etdikləri üçün eyni vaxtda beynin dörd fərqli yerində dopamin ölçə biləcəyimiz üçün FSCV metodunu uyğunlaşdırdıq" dedi həmmüəllif Mark Howe, hazırda Şimal-Qərb Universitetində bir post-doktorluq neyrobioloq. "Hər bir zond beyin toxumasının kiçik bir həcmi içərisində hüceyrədənkənar dopamin konsentrasiyasını ölçür və ehtimal ki, minlərlə sinir terminalının fəaliyyətini əks etdirir."
Elm adamları mükafat axtarışında bir labirent yolu tapmaq üçün siçovulları təlimə başladılar. Hər bir siçovulun labirentə keçməsi zamanı bir şokalad süd mükafatını əldə etmək üçün bir kəsişmədə sağa və ya sola dönməyin göstərişi səslənir.
Araşdırma qrupu, sınaqlar zamanı dövri fasilələrlə siçovulların beyni tərəfindən dopamin impulslarının sərbəst buraxıldığını görəcəklərini söylədi. Lakin, təcrübə zamanı neyrotransmitterin səviyyəsinin durmadan yüksəldiyini - gəmiricinin mükafatına yaxınlaşdıqca zirvədə yüksəldiyini tapdılar. Hər sınaq zamanı siçovulların davranışları dəyişsə də, sürət və mükafat ehtimalına baxmayaraq, dopamin səviyyəsi etibarlı şəkildə yüksəldi.
"Bunun əvəzinə, dopamin siqnalı siçovulun məqsədindən nə qədər uzaq olduğunu əks etdirir" dedi MİT-də beyin tədqiqatı laboratoriyasında çalışan Ann Graybiel. "Nə qədər yaxınlaşırsa, siqnal daha güclü olur."
Komanda həmçinin dopamin siqnalının böyüklüyünün gözlənilən mükafatın ölçüsü ilə əlaqəli olduğunu aşkar etdi. Siçovulların şokolad südünün daha böyük bir xidmət gözləməsi şərt olunduqda, onların dopamin səviyyəsi daha yüksək zirvəyə yüksəldi.
Tədqiqatçılar labirenti daha mürəkkəb bir formaya uzatmaqla sınağı siçovulların daha uzağa getməsini və mükafata çatmaq üçün əlavə növbələr yaratmaları ilə dəyişdilər. Bu daha uzun sınaqlar zamanı dopamin siqnalı getdikcə daha da artdı, lakin nəticədə əvvəlki labirentlə eyni səviyyəyə çatdı.
"Sanki heyvan getdikcə daha çox olduğunu bilərək gözləntilərini düzəldirdi" dedi.
Gələcək tədqiqatların insanlarda eyni hadisəni araşdırmalarını təklif etdi.
"Bənzər bir şey öz beynimizdə baş verməsəydi, mən şok olardım" dedi.
Tədqiqat beynin gözləri mükafata necə baxdığını ortaya qoyur
Pzt, 08/05/2013 - 10:15 am
Beyin Tədqiqatları üzrə McGovern İnstitutu
"Hələ oradayıq?"
Kiçik uşaqlarla səyahət edən hər kəsin bildiyi kimi, uzaq hədəflərə diqqət yetirmək çətin ola bilər. Massaçusets Texnologiya İnstitutundan (MIT) edilən yeni bir araşdırma, beynin bu vəzifəyə necə çatdığını göstərir və nörotransmitter dopamininin uzunmüddətli mükafatların dəyərini siqnal edə biləcəyini göstərir. Əldə edilən məlumatlar həmçinin dopamin siqnalının pozulduğu Parkinson xəstəliyi olan xəstələrin tez-tez tapşırıqları bitirmək motivasiyasını davam etdirməkdə çətinlik çəkdiklərini izah edə bilər.
Əsər Təbiətdə təsvir edilmişdir.
Əvvəlki tədqiqatlar dopamin mükafatlandırma ilə əlaqələndirmiş və heyvanların gözlənilməz bir mükafat aldıqları zaman dopamin neyronlarının qısa bir fəaliyyət göstərdiyini göstərmişdir. Bu dopamin siqnallarının möhkəmləndirmənin öyrənilməsi üçün bir heyvanın mükafata səbəb olan hərəkətləri etməyi öyrəndiyi proses olduğuna inanılır.
Uzun mənzərəni nəzərə alaraq
Əksər tədqiqatlarda bu mükafat bir neçə saniyə ərzində təslim edilmişdir. Həqiqi həyatda, məmnuniyyət həmişə dərhal olmur: Heyvanlar tez-tez qida axtarışında gəzməli, daha təcili istəklərə cavab verərkən uzaq bir hədəf üçün motivasiyanı saxlamalıdırlar. İnsanlar üçün də eynidir: Uzun bir yol səyahətində olan bir sürücü, yol hərəkətinə reaksiya verərkən, qəlyanaltılar üçün dayanmadan və arxa oturacaqda uşaqları əyləndirərkən son nöqtəyə çatmağı diqqətdə saxlamalıdır.
İnstitutun professoru Ann Graybielin rəhbərlik etdiyi MİT komandası, eyni zamanda MİT-nin McGovern Beyin Tədqiqatları İnstitutunda araşdırmaçı olaraq, gecikmiş ləzzət almaq üçün işə yaxınlaşan bir labirent işi zamanı dopaminin necə dəyişdiyini öyrənməyə qərar verdi. Tədqiqatçılar mükafat əldə etmək üçün bir labirentdə gəzmək üçün siçovullara təlim keçdilər. Hər sınaq zamanı bir siçovul bir şokalad südü mükafatını tapmaq üçün kəsişmədə sağa və ya sola dönməsini tapşıran bir ton eşidirdi.
Dopamin ehtiva edən neyronların fəaliyyətini sadəcə ölçmək əvəzinə, MIT tədqiqatçıları möhkəmləndirmənin öyrənilməsində vacib olduğu bilinən beyin quruluşu olan striatumda nə qədər dopamin sərbəst buraxıldığını ölçmək istədi. Kainatın Paul Phillips ilə bir araya gəldilər. Kiçik, implantasiya edilmiş, karbon lifli elektrodlar elektrokimyəvi barmaq izinə əsaslanaraq dopamin konsentrasiyasını davamlı ölçməyə imkan verən sürətli tarama tsiklik voltametriya (FSCV) adlı bir texnologiya hazırlamış Vaşinqtonun.
"Heyvanlar labirent vasitəsilə sərbəst hərəkət etdikləri üçün eyni vaxtda beynin dörd fərqli yerində dopamin ölçə biləcəyimiz üçün FSCV metodunu uyğunlaşdırdıq" dedi ilk müəllif Mark Howe, indi postdoc olan Graybiel ilə keçmiş məzun tələbəsi izah edir. Şimal-qərb Univdə neyrobiologiya şöbəsi. "Hər bir zond beyin toxumasının kiçik bir həcmi içərisində hüceyrədənkənar dopamin konsentrasiyasını ölçür və ehtimal ki, minlərlə sinir terminalının fəaliyyətini əks etdirir."
Dopamin tədricən artması
Əvvəlki işlərdən, tədqiqatçılar, məhkəmədə fərqli vaxtlarda sərbəst buraxılan dopamin impulslarını görə biləcəyini gözlədilər, "amma əslində daha çox təəccüblü bir şey gördük" dedi. Qrebibi deyir: Dopamin səviyyəsi hər sınaq boyunca davamlı olaraq artdı. heyvan mükafat gözlədiyi kimi hədəfinə yaxınlaşdı.
Siçovulların davranışları sınaqdan sınaq müddətinə qədər dəyişdi - bəzi qaçışlar digərlərindən daha sürətli idi, bəzən heyvanlar qısa bir müddət dayanacaqdı - amma dofamin siqnalının sürət və ya sınaq müddəti ilə dəyişmədi. Həm də bu, əvvəlki tədqiqatlar tərəfindən təklif olunan bir şeyin mükafat almaq ehtimalından asılı deyildi.
"Bunun əvəzinə, dopamin siqnalı siçovulun məqsədindən nə qədər uzaq olduğunu əks etdirir" dedi Graybiel. Tədqiqatçılar, siqnalın ölçüsünün gözlənilən mükafatın ölçüsü ilə əlaqəli olduğunu da müəyyənləşdirdilər: Siçovullar şokolad südünün daha böyük bir cırıltısını gözləməyə öyrədildikdə, dopamin siqnalı yüksəldi. daha yüksək son konsentrasiyaya dik.
Bəzi sınaqlarda T şəkilli labirent daha mürəkkəb bir formaya uzadılmış, bu da heyvanlardan daha çox çalışmağı və mükafata çatmadan əlavə növbə etmələrini tələb edirdi. Bu sınaqlar zamanı dopamin siqnalı daha tədricən artdı və nəticədə daha qısa labirentdəki səviyyəyə çatdı. "Sanki heyvan getdikcə daha çox olduğunu bilməklə gözləntilərini düzəldirdi" dedi.
Bir 'daxili rəhbərlik sistemi'
"Bu o deməkdir ki, dopamin səviyyəsi bir heyvanın hədəfə gedən yolda seçim etməkdə və hədəfə olan məsafəni qiymətləndirmək üçün istifadə edilə bilər" dedi Salk İnstitutundan Terens Sejnowski, tapıntıları ilə tanış olan, lakin kimin neyroşünas olduğunu söylədi. işlə məşğul deyildi. "Bu" daxili rəhbərlik sistemi "insanlar üçün də faydalı ola bilər, onlar da uzaq bir hədəf ola biləcəyi yolda seçim etməlidirlər."
Graybiel'in gələcək araşdırmalarda araşdıracağına ümid etdiyi bir sual, siqnalın beyində necə meydana gəldiyidir. Siçovullar və digər heyvanlar, heyvanın müəyyən bir yerdə olduqda aktiv olan "yer hüceyrələri" adlandırdıqları məkan mühitinin bilişsel xəritələrini meydana gətirirlər. "Siçovullarımız labirenti dəfələrlə işlədikcə," labirentdəki hər nöqtəni əvvəlki qaçışlarda qazandıqları mükafatdan uzaqlığı ilə əlaqələndirməyi öyrəndiyimizdən şübhələnirik "dedi.
Bu araşdırmanın insanlar üçün aktuallığına gəldikdə, Graybiel deyir: "Bənzər bir şey beynimizdə baş verməsəydi, mən şok olardım." Dopamin siqnalının pozulduğu Parkinson xəstələrinin tez-tez laqeyd olduqları məlumdur. və uzun bir işi başa çatdırmaq üçün motivasiyanı davam etdirməkdə çətinlik çəkirlər. "Bəlkə də bunun yavaş sürətlənən dopamin siqnalını istehsal edə bilmədikləri üçün ola bilər" dedi.
Mənbə: Massaçusets Texnologiya İnstitutu
;
