Ajuahel, mis kontrollib kõrgeid ärevusi tekitavaid otsuseid
kuupäev:
Võib 28 2015
Allikas:
Massachusetts Institute of Technology
Kokkuvõte:
Mõned otsused tekitavad palju rohkem ärevust kui teised. Kõige ärevamalt provotseerivad need, mis sisaldavad nii positiivseid kui ka negatiivseid elemente sisaldavaid valikuid, valides kõrgema palgaga töö perekonnas ja sõprades kaugel, võrreldes väiksema palgaga.
Mõned otsused tekitavad palju rohkem ärevust kui teised. Kõige ärevamalt provotseerivad need, mis sisaldavad nii positiivseid kui ka negatiivseid elemente sisaldavaid valikuid, valides kõrgema palgaga töö perekonnas ja sõprades kaugel, võrreldes väiksema palgaga.
MIT-i teadlased on nüüd tuvastanud närvikontuuri, mis näib olevat aluseks sellises olukorras, mis on tuntud kui lähenemise vältimise konflikt. Tulemused võivad aidata teadlastel leida uusi viise, kuidas ravida psühhiaatrilisi häireid, millel on langenud otsuste tegemine, nagu depressioon, skisofreenia ja piiripealsed isiksushäired.
"Seda tüüpi häirete ravimeetodi loomiseks peame mõistma, kuidas otsustusprotsess töötab," ütleb MIT-i McGovernani ajuuuringute instituudi teadur ja uuringu juhtiv autor autor Alexander Friedman. järeldused 28. mai XNUMX. aasta väljaandes Rakk.
Friedman ja kolleegid näitasid ka esimest sammu nende haiguste võimalike ravimeetodite väljatöötamise suunas: manipuleerides selle ahelaga närilistel, olid nad võimelised eelistama madalama riskiga ja madalama taseme valikuid, eelistades suuremaid tasusid, vaatamata suurematele kuludele.
Dokumendi vanem autor on Ann Graybiel, MIT Instituudi professor ja McGoverniti Instituudi liige. Teised autorid on postdoktor Daigo Homma, teadlased Leif Gibb ja Ken-ichi Amemori, üliõpilased Samuel Rubin ja Adam Hood ning tehniline assistent Michael Riad.
Raske valiku tegemine
Uus uuring kasvas välja pingutusest välja selgitada striosoomide roll - rakkude klastrid, mis jaotuvad striatumi kaudu, mis on suur ajupiirkond, mis on seotud liikumise ja emotsioonide koordineerimisega ning on seotud mõne inimese häirega. Graybiel avastas striosoomid palju aastaid tagasi, kuid nende funktsioon oli jäänud saladuslikuks, osaliselt seetõttu, et need on ajus nii väikesed ja sügaval, et neid on raske funktsionaalse magnetresonantstomograafia (fMRI) abil kujutada.
Graybieli labori varasemad uuringud tuvastasid aju prefrontaalse korteksi piirkonnad, mis projitseeruvad striosoomideks. Neid piirkondi on emotsioonide töötlemisega seotud, mistõttu teadlased kahtlustasid, et see vooluring võib olla seotud ka emotsioonidega.
Selle idee testimiseks uurisid teadlased hiiri, kui nad sooritasid viit erinevat tüüpi käitumisülesandeid, sealhulgas lähenemisviisi vältimise stsenaariumi. Selles olukorras pidid rägastikku jooksvad rotid valima ühe võimaluse vahel, mis sisaldas kange šokolaad, mis neile meeldis, ja eredat valgust, mis neile ei meeldi, ja hämarama, kuid nõrgema šokolaadiga variandi vahel.
Kui inimesed on sunnitud tegema selliseid kulude-tulude otsuseid, kogevad nad tavaliselt ärevust, mis mõjutab nende valikuid. "Seda tüüpi ülesanded on ärevushäirete korral potentsiaalselt väga asjakohased," ütleb Gibb. "Kui saaksime selle vooluringi kohta rohkem teada saada, aitaksime ehk neid häiretega inimesi."
Uurijad uurisid ka rottid neljas muus stsenaariumis, kus valikud olid lihtsamad ja vähem ärevusttekitavad.
"Võrreldes nende viie ülesande tulemuslikkust, võiksime vaadata kulude-tulude otsuste tegemist võrreldes muude otsuste tegemisega, mis võimaldab meil jõuda järeldusele, et tasuvus-otsuste tegemine on ainulaadne," ütleb Friedman.
Kasutades optogeneetikat, mis võimaldas neil kortikaalsetel rakkudel valguse kaudu sisse või välja lülitada kortikaalset sisendit, leidsid teadlased, et ahel, mis ühendab ajukooret striosoomidega, mängib põhjuslikku rolli lähenemise vältimise ülesande otsuste mõjutamisel, muud liiki otsuste tegemisel.
Kui teadlased sulgesid ajukoorest striosoomide sisendi, leidsid nad, et rotid hakkasid valima kõrge riskitasemega varianti nii palju kui 20 protsenti sagedamini kui varem. Kui teadlased stimuleerisid striosoomide sisendit, hakkasid rotid harvemini valima kõrgekvaliteedilise ja kõrge tasuvusega variandi.
New Yorgi ülikooli füsioloogia ja neuroteaduste professor Paul Glimcher kirjeldab uuringut kui "meistriteost" ja ütleb, et talle avaldab erilist muljet uue tehnoloogia - optogeneetika - kasutamine pikaajalise müsteeriumi lahendamiseks. Uuring avab ka võimaluse uurida striosoomifunktsiooni muud tüüpi otsuste tegemisel, lisab ta.
"See lõheneb 20-aastase puzzle, mille [Graybiel] kirjutas - mida teevad striosoomid?" ütleb Glimcher, kes ei kuulunud uurimisrühma. “Kümne aasta pärast on meil palju terviklikum pilt, millest see paber on aluskivi. Ta on näidanud, et saame sellele küsimusele vastata, ja vastas sellele ühes valdkonnas. Paljud laborid võtavad selle nüüd üles ja lahendavad teistes valdkondades. "
Emotsionaalne väravavaht
Tulemused näitavad, et striatum ja eriti striosoomid võivad toimida väravavahtuna, mis neelab ajukoorest pärit sensoorset ja emotsionaalset informatsiooni ning integreerib selle, et teha otsus selle kohta, kuidas reageerida, teadlased ütlevad.
Tundub, et see väravavahtide ring hõlmab ka osa keskajust, mida nimetatakse substantia nigraks ja millel on dopamiini sisaldavad rakud, millel on motivatsioonis ja liikumises oluline roll. Teadlased usuvad, et kui need aktiveeritakse striosoomide sisendiga, avaldavad need mustanahalised rakud pikaajalist mõju looma või inimese patsiendi otsustuskäitumisele.
"Tahaksime nii leida viisi, kuidas neid avastusi kasutada ärevushäirete ja muude häirete leevendamiseks, mille puhul meeleolu ja emotsioonid on mõjutatud," ütleb Graybiel. "Sellisel tööl on selle jaoks tõeline prioriteet."
Lisaks ärevushäirete võimaliku ravi otsimisele püüavad teadlased nüüd paremini mõista dopamiini sisaldavate substantia nigra rakkude rolli selles vooluringis, millel on Parkinsoni tõve puhul kriitiline roll ja mis võivad olla seotud ka seotud häiretega.
Uuringut rahastasid Riiklik Vaimse Tervise Instituut, CHDI Sihtasutus, Kaitsealane Teadusuuringute Projektide Amet, USA Armee Uurimiskeskus, Bachmann-Strauss Düstoonia ja Parkinsoni Fond ning William N. ja Bernice E. Bumpuse sihtasutus.
Lugu allikas:
Ülaltoodud lugu põhineb materjalid poolt Massachusetts Institute of Technology. Algse artikli kirjutas Anne Trafton. Märkus: Materjale võib sisu ja pikkuse jaoks muuta.
Ajakirja viide:
- Alexander Friedman, Daigo Homma, Leif G. Gibb, Ken-Ichi Amemori, Samuel J. Rubin, Adam S. Hood, Michael H. Riad, Ann M. Graybiel. Corticostriatal Path Sihtimine Striosoomid kontrollib otsuste tegemist konflikti käigus. Rakk, 2015 DOI: 10.1016 / j.cell.2015.04.049
Otsustamisprotsess: Optogeneetika avastab emotsionaalsetes valikutes osaleva aju võrgu
Mai 28, 2015 12: 13 PM Susan Scutti
Lähenemisest kõrvalehoidmise konfliktide ajal pääsevad meie aju spetsiaalsele striosoomide võrgustikule, et aidata meil teha keerulisi ja emotsionaalseid otsuseid. Foto viisakalt Shutterstock.
Teil on vaja rohkem raha, nii et sa tahad kõrge palgaga tööd, kuid te teate, et see tähendaks ka palju rasket tööd ja tõenäoliselt ka hiljaõhtuid ja nädalavahetusi. Kui eesmärk on nii soovitav kui ka ebameeldiv, kogeme me psühholoogilist konflikti, mida tuntakse kui lähenemisviisi vältimine. Nende konfliktide ajal pääseb meie aju spetsiaalsele võrgustikule, mis aitab meil teha keerulisi ja emotsionaalseid otsuseid MIT neuroteadlased. See närvipiir algab ja lõpeb striosoomidega.
Mis täpselt on striosoomid? Need rakuklastrid jagatakse läbi striatumi - suure aju piirkonna aju koore all, mis on seotud meie liikumiste koordineerimisega meie motivatsiooniga. Samas on striosoomid nii väikesed ja asetsevad aju sees nii sügaval, et teadlastel on raske neid fMRI-ga kujutada. Sel põhjusel jäävad nad aju avastamata territooriumiks.
Varasemad uuringud dr. Ann Graybieli, MIT-professori ja McGovern-i ajuuuringute instituudi liikme kohta, tuvastasid aju prefrontaalse ajukoore piirkonnad, mis ulatuvad striosoomidesse. Kuna need piirkonnad aitasid emotsioone töödelda, siis kahtlustasid teadlased, et kogu aju ring võib olla mingil viisil seotud emotsiooniga. Oluline on see, et ahvide puhul aktiveerivad lähenemise vältimise konfliktide käigus tehtud otsused selektiivselt neuronite alamhulka mediaalses prefrontaalses piirkonnas, mis näib vastavat striosoomidele suunatud inimese tsooni.
Soovides seda ringkonda ja selle funktsiooni paremini mõista, kavandas MIT meeskond eksperimente.
Aju avastamine
Teadlased uurisid rotte, kui nad viisid viis erinevat käitumisülesannet. Näriliste valikud olid neljas seadistuses suhteliselt lihtsad, kuid ühes neist koostasid teadlased keerulisema lähenemise vältimise stsenaariumi. Selle labürindisõidu ajal pidid rotid tegema valima kahe variandi vahel: üks, mis sisaldas tugevat šokolaadi (mis neile meeldib) ja eredat valgust (mis neile ei meeldi) ja teine valikut koos hämarama heleda, kuid nõrgema šokolaadiga.
Kui me tahaksime inimestega sarnaseid silmitsi seisata lähenemisviisi vältimine Valiku korral kogeksime kõige tõenäolisemalt ärevust, mis mõjutaks meie „tasuvusanalüüsi“ ja lõpuks mõjutaks ka meie otsust.
Jälgides rottide vastust, lisasid teadlased nende viie paljastava ülesande teise mõõtme. Mõnede labürindisõitude ajal pöördusid teadlased rottide striosoomidele kortikaalse sisendi sisse ja välja, valgustades otseselt koore rakke - neuromodulatsiooni meetodit, mida tuntakse kui optogeneetika.
Rottide valgustamisel otsustusprotsessidesteadlased avastasid, et ahel, mis ühendab ajukooret striosoomidega, mängis rolli lähenemise vältimise ülesande täitmisel, kuid neljas muus ülesandes ei mõjutanud striosoomid otsustamisprotsessi üldse.
Need leiud viitavad sellele, et striatum (ja eriti striosoomid) võivad toimida vaimse väravavahtuna, teadlased ütlevad. Striosoomid absorbeerivad ajukoorest pärit sensoorset ja emotsionaalset informatsiooni ning integreerivad selle seejärel otsuse tegemiseks.
See sama ahel näib hõlmavat materia nigra, keset aju piirkonda, millel on dopamiini sisaldavad rakud. Kui striosoomid aktiveerivad, siis uurijad spekuleerivad, et need substra nigra rakud avaldavad pikaajalist mõju otsuste tegemise hoiakud.
Lõpuks viitab see uuring uutele võimalustele aärevus ja muud meeleolu või emotsionaalsed häired. Mõistedes paremini dopamiini sisaldavate sisuliste nigra rakkude rolli, usuvad MIT-i jõugu, et nad võivad samuti õppida, kuidas leevendada sümptomeid. Parkinsoni tõbi ja sellega seotud häired.
Allikas: Friedman A, Homma D, Gibb LG jt. Striosoome sihtiv kortikostertaalse tee kontrollib konflikti ajal otsuste tegemist. Rakk. 2015.
;