Marto 9, 2017
Muso trovas sian vojon per mapo en formo de kemia strukturo de dopamina molekulo, e ,ante la esplorajn rezultojn, ke dopamino direktas kondutajn elektojn. Kredito: Salk-Instituto
Diru, ke vi atingas la fruktotason ĉe bufedo, sed en la lasta sekundo vi ŝanĝas ilaron kaj anstataŭe prenas kuketon. Emocie via decido estas kompleksa stufaĵo de kulpo kaj buŝakva antaŭĝojo. Sed fizike ĝi estas simpla movo: anstataŭ movi sin maldekstren, via mano iris dekstren. Tiaj sekundecaj ŝanĝoj interesas neŭrosciencistojn, ĉar ili ludas gravan rolon en malsanoj, kiuj implikas problemojn kun elekto de ago, kiel Parkinson kaj drogmanio.
En la reta 9 de marto, 2017 reta publikado de la gazeto Neŭrono, sciencistoj de la Instituto Salk raportas, ke nomiĝas la koncentriĝo de cerba kemiaĵo dopamino regas decidojn pri agoj tiel precize, ke mezuri la nivelon ĝuste antaŭ ol decido permesas al esploristoj precize antaŭdiri la rezulton. Aldone, la sciencistoj trovis, ke ŝanĝi la dopaminan nivelon sufiĉas por ŝanĝi venontan elekton. La laboro povas malfermi novajn vojojn por trakti malordojn ambaŭ en kazoj, kiam persono ne povas elekti movadon por komenci, kiel Parkinson-malsano, kaj ankaŭ tiujn, en kiuj iu ne povas ĉesigi ripetajn agojn, kiel obsed-kompulsiva malordo (OCD) aŭ drogmanio.
"Ĉar ni ne povas fari pli ol unu aferon samtempe, la cerbo konstante prenas decidojn pri tio, kion fari poste," diras Xin Jin, asistanto de la Molekula Neŭrobiologia Laboratorio de Salk kaj la ĉefa aŭtoro de la gazeto. "Plejofte nia cerbo regas ĉi tiujn decidojn pli alte ol paroli rekte kun apartaj muskoloj, kaj tion mia laboratorio plejparte volas pli bone kompreni."
Kiam ni decidas plenumi libervolan agon, kiel ligi niajn ŝuajn ŝulaĵojn, la ekstera parto de nia cerbo (la kortekso) sendas signalon al pli profunda strukturo nomata striato, kiu ricevas dopaminon por reĝisori la sinsekvon de la eventoj: kliniĝante, kaptante la puntoj, ligante la nodojn. Neŭrodegeneraj malsanoj kiel Parkinson difektas la dopamin-liberigajn neŭronojn, difektante la kapablon de homo plenumi serion de ordonoj. Ekzemple, se vi petas al Parkinson-pacientoj desegni V-formon, ili eble desegnos la linion malsupren, aŭ la linion supren. Sed ili havas grandajn malfacilaĵojn ŝanĝi de unu direkto al la alia, kaj pasigas multe pli longe ĉe la transiro. Antaŭ ol esploristoj povas disvolvi celitajn terapiojn por tiaj malsanoj, ili devas kompreni ĝuste kian estas la funkcio de dopamino je fundamenta neŭrologia nivelo en normalaj cerboj.
La teamo de Jin projektis studon, en kiu musoj elektis premi unu el du leviloj por ricevi sukeran frandaĵon. La leviloj estis dekstre kaj maldekstre de laŭkonstruita ĉambro, kun la regalilo en la mezo. La leviloj retiris sin de la ĉambro komence de ĉiu provo kaj reaperis post aŭ du sekundoj aŭ ok sekundoj. La musoj rapide eksciis, ke kiam la leviloj reaperis post la pli mallonga tempo, premi la maldekstran levilon donis frandaĵon. Kiam ili reaperis post la pli longa tempo, premi la dekstran levilon rezultigis regalon. Tiel, la du flankoj reprezentis simpligitan duelektan situacion por la musoj - ili moviĝis al la maldekstra flanko de la ĉambro komence, sed se la leviloj ne reaperis en certa tempo, la musoj moviĝis al la dekstra flanko bazita pri interna decido.
"Ĉi tiu aparta projekto permesas al ni fari unikan demandon pri tio, kio okazas en la cerbo dum ĉi tiu mensa kaj fizika ŝanĝo de unu elekto al alia," diras Hao Li, esplorista asociito de Salk kaj la unua aŭtoro de la gazeto.
Dum la musoj plenumis la provojn, la esploristoj uzis teknikon nomatan rapidskana cikla voltametrio por mezuri dopaminan koncentriĝon en la cerboj de la bestoj per enigitaj elektrodoj multe pli fajnaj ol homaj haroj. La tekniko permesas tre fajn-temp-skalan mezuradon (en ĉi tiu studo, specimenado okazis 10 fojojn sekunde) kaj tial povas indiki rapidajn ŝanĝojn en cerba kemio. La rezultoj de voltametrio montris, ke fluktuoj en cerba dopamina nivelo estis forte asociitaj kun la decido de la besto. La sciencistoj efektive povis antaŭdiri precize la venontan elekton de la besto de levilo bazita nur sur dopamina koncentriĝo.
Kurioze, aliaj musoj, kiuj ricevis frandaĵon premante ambaŭ levilojn (do forigante la elekteblan elementon), spertis dopaminan pliiĝon dum provoj komenciĝis, sed male iliaj niveloj restis super baza linio (ne ŝanĝis sub baza linio) la tutan tempon, indikante la evoluantan rolon de dopamino kiam elekto estas implikita.
"Ni estas tre ekscititaj de ĉi tiuj trovoj, ĉar ili indikas, ke dopamino ankaŭ povus partopreni en daŭra decido, preter sia konata rolo en lernado," aldonas la kunverkinto de la gazeto, Christopher Howard, esploristo de Salk.
Por kontroli, ke dopamina nivelo kaŭzis la elektonŝanĝon, anstataŭ nur esti asociita kun ĝi, la teamo uzis genetikan inĝenieradon kaj molekulajn ilojn - inkluzive aktivigi aŭ malhelpi neŭronojn kun lumo en tekniko nomata optogenetiko - por manipuli la cerbajn dopaminajn nivelojn de la bestoj en reala maniero. tempo. Ili trovis, ke ili kapablis dudirekte ŝanĝi musojn de unu elekto de levilo al la alia per pliigo aŭ malpliigo de dopaminaj niveloj.
Jin diras, ke ĉi tiuj rezultoj sugestas, ke dinamike ŝanĝiĝantaj dopaminaj niveloj estas asociitaj kun la daŭra elekto de agoj. "Ni pensas, ke se ni povus restarigi la taŭgan dopaminan dinamikon - en Parkinson-malsano, OCD kaj drogmanio - homoj povus pli bone regi sian konduton. Ĉi tio estas grava paŝo por kompreni kiel plenumi tion. "
Legu pli ĉe: https://medicalxpress.com/news/2017-03-hard-choices-brain-dopamine.html#jCp
;
