La neurotransmisoro dopamina faras sian laboron per formo de senkonscia lernado
De Kelly Crowe, CBC News
Afiŝita: Jan 2, 2013 10: AMN ET
Neŭroscienco estas la nova nigra, kiam temas pri modo en scienca esplorado.
"La geno estis la centra problemo en biologio en la 20a jarcento," diris la Nobel-premiito D-ro Eric Kandel, neŭrosciencisto en Universitato Kolumbio en intervjuo en Toronto ĵus. "La menso estas la esenca afero por biologio en la 21a jarcento."
"Kaj certe se vi pensas pri konsekvencoj pri publika sano, la malsanoj, doloro, skizofrenio, depresio, mania depresia malordo, posttraŭmata streĉa malordo, Dio scias, kio, tiom multaj mizeroj de la homaro devenas de psikiatriaj kaj neŭrologiaj malordoj," aldonis Kandel.
En la 1960-aj jaroj, kiam Kandel komencis sian Nobel-premian laboron serĉantan la biologian fonton de memoro, neŭroscienco estis soleca kampo. “Ĝi ne interesis multajn biologojn. Anatomio estis konsiderata enua, kaj elektrofiziologio estis tro teknike komplika por ke plej multaj sciencistoj atentu, "li diris.
Richard Beninger estas konduta neŭrosciencisto en Queen's University, kiu memoras, ke kiel studento li studis la cerbon kiel kolekton de partoj. "Vi povis vidi blankan substancon kaj malhelan materion kaj multajn belajn detalojn, ĝis la neŭrona nivelo, sed ĉio estis morfologio, strukturo," li diris.
“Sed ĉio tio ŝanĝiĝis, post kiam sciencistoj ekkomprenis la kemiajn vojojn en la cerbo. La morfologio ankoraŭ ekzistas, sed nun ni scias, kio estas la dissendaj sistemoj. Do ni havas tute novan cerbon nur en la lastaj 40 jaroj por labori ", diris Beninger.
La hodiaŭa teknologio permesas al sciencistoj meti vivantajn, spirantajn homojn en magnetan resonancan bildmaŝinon, diri al ili pripensi ion, kaj rigardi kiel la biologiaj spuroj de penso aperas kaj malaperas en buntaj eksplodoj, mezuritaj per ŝanĝoj en sangaj oksigenaj niveloj. Ĝi signifas, ke sciencistoj nun povas esplori la neŭralan pejzaĝon en reala tempo, kaj mapi la kognajn fortojn, kiuj formis nian specion de niaj plej fruaj tagoj.
Dum ili esploras ĉi tiun neŭralan mirlandon, sciencistoj esploras la esencon mem de tio, kio igas nin homaj. Estas kvazaŭ ili levas la kapuĉon de la homaro, kaj prilaboras la kabligon por trovi kiel kio igas nin fari tion, kion ni faras. Kaj ili malkovras, ke la sekreto de ĉio, kion ni faras, pensas aŭ sentas, estas en tiu drataro, konstante ŝanĝiĝanta reto de neuronaj ligoj skulptita de evoluo kaj pafita de elektraj kaj kemiaj interagoj.
La menso estas la esenca afero por biologio en la 21st-jarcento, diras Nobel-premiita d-ro Eric Kandel. (Lucas Jackson / Reuters)D-ro Kandel nomas ĝin la plej kompleksa organiza strukturo en la universo. "Do ni malproksimas kompreni ĝin tute, tre malproksime, sed la komenco estis sufiĉe drama," li diras.
"Ĝi estas certe eksterordinara, nia tuta vivosperto, ĉiuj niaj mensaj spertoj, se ili ĉiuj rezultas de la agado de kemio en nia cerbo, la agado de neŭrotransmitoroj kaj neŭrocirkvitoj, estas mirinde," diris Beninger.
Dopamina ŝlosilo al konduto
Por Beninger, dopamino estas la plej fascina neŭrotransmitoro, kiu permesas al ni interagi kun nia medio, sendante nin serĉi la aferojn, kiujn ni bezonas por postvivi. "Io biologie valora, manĝaĵo, ekzemple akvo, seksa kunulo, socia kunulo, socia kunlaboro, tio estas aferoj, kiuj aktivigas la dopaminan sistemon," li diras.
"Ĉi tiuj sistemoj estas antikvaj, vi scias, ke muŝoj havas similajn sistemojn, kaj vermojn," li diras. "Ili troviĝas en fiŝoj kaj ĉiuj vertebruloj, ili estas tre maljunaj, ĉi tiuj dopaminaj neŭronoj," diris Beninger.
Kio signifas la samajn kemiajn impulsojn, kiuj kondukas fruktan muŝon al plonĝado en vian vinglason, ankaŭ igas vin atingi la botelon kaj verŝi tiun duan glason.
"Kiam dopaminaj neŭronoj aktiviĝas, kio ajn tiutempe renkontiĝas, pli forta kapablo allogi estonte", diras Beninger. "Do por besto en la sovaĝa, manĝ-rilataj stimuloj, aferoj, kiuj signalas manĝaĵojn, kiel aparta loko, aparta objekto, tiam akiras la kapablon tiri la beston en la estonteco."
Kiam iuj vundeblaj homoj manĝas manĝaĵojn ŝarĝitajn kun sukero, salo kaj graso, ili montras konduton similan al aliaj toksomaniuloj, diras Caroline Davis. (CBC)Dopamino plenumas sian laboron per formo de senkonscia lernado, instruante la cerbon rekoni mediajn signalojn, vidindaĵojn, odorojn, sentojn, kiuj revenas al la afero, kiu unue ekscitis la rekompencan vojon, eĉ se tiu "afero" estas danĝera. "Do drogoj misuzataj de homoj, ĉiuj aktivigas la dopaminan sistemon," Beninger klarigas.
Ĉiam pli da sciencistoj ankaŭ kredas, ke manĝaĵoj povas kaperi la rekompencan sistemon de la cerbo. En York University, profesoro Caroline Davis studas la biologian bazon de manĝa toksomanio. Ŝi diras, ke la rekompenca sistemo de la cerbo povas esti aparte sentema al tre prilaboritaj manĝaĵoj kun kombinaĵoj de salo, sukero, graso kaj gustoj troveblaj nenie en la naturo.
La cerbo kaj manĝa toksomanio
"Ĉar ili estas tre plaĉaj, ni emas manĝi multajn el ili kaj ili donas al ni pli grandan dopaminan akcelon ol brokolo," diris Davis. "La aĵoj ŝarĝitaj kun sukero, ŝarĝitaj kun graso, salo, kune estas tre, tre malfacile rezisteblaj kaj estas evidenteco, ke se vi manĝas sufiĉe de ĉi tiuj manĝaĵoj, ĉe iuj vundeblaj homoj, ili montras konduton tre similan al konduto, kiun ni vidas ĉe aliaj droguloj. "
Kiam laboratoriaj ratoj ricevas aliron al sukera manĝaĵo, ili furoras, kaj kiam la sukero estas forprenita, ili montras fizikajn retiriĝajn sistemojn, kiuj similas la retiriĝon de la besto de heroino. Esploroj montris, ke dopamino estas unu el la vojoj aktivigitaj ĉe ĉi tiuj suker-dependaj musoj.
Rato en la laboratorio de Richard Beninger restas senmova kiam esploristoj donas al ĝi drogon, kiu blokas dopaminan respondon. (Ĝentileco Richard Beninger)Caroline Davis malkovris dopaminan ligon ĉe manĝ-dependigitaj homoj, genetika profilo, kiu asociiĝas kun pli forta dopamina signalado, kaj ŝi kredas, ke tiuj genoj povus fari iujn homojn pli vundeblaj al la indikoj de dopamino.
"Homoj, kiuj emas tre senteme rekompenci, niaj datumoj sugestas, eble estos pli malfacile por ili, en ĉi tiu ĉirkaŭaĵo. En alia epoko, ĝi estus sufiĉe adapta ĉar ili havus grandan plezuron el manĝaĵoj kaj ili estus tiuj, kiuj paki la funtojn kaj pluvivus pli longe. Sed ĝi ne funkcias tiel bone en ĉi tiu medio. "
Dopamina ligita al instigo
Reen al Queen's University en Kingston, Ont., Richard Beninger spektas serion da filmetoj de laboratoriaj ratoj sur mentono, prenitaj de liaj studentoj. Kiam normala rato estas metita sur la stangon, ĝi falas tuj. Sed io mirinda okazas kiam esploristoj donas al la besto drogon, kiu blokas la dopaminajn ricevilojn. Nun la rato restas sur la mentono supren, ĉiam pli longa post ĉiu dozo.
"La besto nur sidos tie se ilia dopamino estas blokita. Ne temas, ke ili ne povas moviĝi, sed nur ili ne estas instigitaj moviĝi ", diris Beninger. "Ŝajnas, ke vi bezonas dopaminon por okupiĝi pri la medio."
"Mi ankoraŭ luktas por kompreni la implicojn de ĉi tiu kondiĉo," katalepsio, "li diris. Sed li nomas ĝin ekscita trovo. "Mi pensas, ke estas iu nova valora informo en ĉi tiu fenomeno."
"Mi pensas, ke la signaloj ĉirkaŭ ni, la aferoj, kun kiuj ni interagas ĉiutage, ĉio, kion ni kapablas respondi, repreni kaj pritrakti, ĉio, kio postulas certan nivelon de dopamino. Kaj se ni plurfoje estas eksponitaj al stimuloj, kun dopamino reduktita, ni perdas nian kapablon respondi al tiuj apartaj stimuloj. Ŝajnas, ke dopamino donas al vi kialon moviĝi, foriri de la stango, agi laŭ stimuloj, kaj sen ĝi vi ne havas intereson reagi la stimulojn aŭ ĉirkaŭaĵon. "
Beninger diras, ke ĝi similas al la movada interrompo en homoj kun Parkinson-malsano, kiu estas asociita kun reduktita dopamina agado, kion li ankaŭ studas en sia laboratorio.
La rolo de dopamino en rilatoj
Beninger ankaŭ studas kiel dopamino formas niajn rilatojn. Ŝajnas, ke kiam iu plaĉos al ni, nia dopamino nin allogos al tiu homo.
"Do kiam mi interagas kunlabore kun iu alia kaj ili kunlaboras kun mi, tiu persono, kiu estas reprezento en mia cerbo, per la ago de dopamino, akiras plibonigitan kapablon allogi min en la estonteco," diras Beninger. "Do la dopamino skulptas nian socian pejzaĝon."
Mi pensas, ke ĝi estas absoluta mirindaĵo, vi nur povas miri pli multe, kiam vi komencas lerni pli pri la kemia neŭroanatomio de la cerbo, "diras Beninger. “Estas ĉio el tio labori kune, kiu kreas mian mensan sperton, mian tutan vivon. Ĝi estas absoluta mirindaĵo. "
Se ili komprenas cerbokemiajn neŭrosciencojn, ili kredas, ke ili povos oferti terapiojn por batali mensan malsanon kaj plibonigi la tutan homan sperton. Kaj d-ro Eric Kandel diras, ke malkovroj estas neeviteblaj, parte ĉar nun ekzistas tiom da sciencistoj en la kampo.
"Kiam mi estis medicina studento, mi volis elekti elekteblan sciencon pri cerbaj ĉeloj, sed estis nur unu laboratorio en Novjorko, kun bona persono kun kiu mi povus labori. Ĝi estis neaŭdita. Nun vi iras surstrate kaj ĉiu alia homo, kiun vi renkontas, faras cerbon-sciencon. "
"Mi laboris en laboratorio por la unua fojo en 1955. Antaŭ 1969, societo formiĝis en Nordameriko, nomata Societo de Neŭroscienco, kaj ĝi havis 600 membrojn. Nun ĝi havas 35,000 membrojn. La nombro de homoj nun laborantaj en cerboscienco grandege kreskis. Ĝi foriris de arkana disciplino. Nun ĝi estas unu el la plej ekscitaj, se ne la plej ekscita areo en biologio. "
Ĉi tio estas la dua parto de kvarparta serio nomata Ene De Via Cerbo ĉe CBC The National, World at Six kaj CBC.ca esploranta kiel moderna neŭroscienco ŝanĝas la manieron kiel ni pensas pri la maniero pensi. Delvis tri Kelly Crowe malkovras ke niaj cerboj estas tre aktivaj eĉ kiam ni perceptas ilin malaktivaj kaj la neaktiva cerbo eble estas la ŝlosilo al konscio. La esplorado por ĉi tiu serio estis financita de ĵurnalisma premio Kanada Mezlernejo pri Sanesplorado.
;
