Agyi áramkör, amely a magas szorongást kiváltó döntéseket szabályozza
Találka:
May 28, 2015
Forrás:
Massachusetts Institute of Technology
Összefoglaló:
Néhány döntés sokkal több aggodalmat vált ki, mint mások. A leginkább aggasztó tényezők közé tartoznak azok a lehetőségek, amelyek pozitív és negatív elemekkel is rendelkeznek, olyan döntést hozva, hogy magasabb fizetős munkát végeznek a családtól és a barátoktól távol lévő városban, szemben azzal, hogy kevesebbet fizetnek.
Néhány döntés sokkal több aggodalmat vált ki, mint mások. A leginkább aggasztó tényezők közé tartoznak azok a lehetőségek, amelyek pozitív és negatív elemekkel is rendelkeznek, olyan döntést hozva, hogy magasabb fizetős munkát végeznek a családtól és a barátoktól távol lévő városban, szemben azzal, hogy kevesebbet fizetnek.
Az MIT kutatói most már azonosítottak egy idegi áramkört, amely úgy tűnik, hogy az ilyen típusú helyzetben döntést hoz, amely megközelítés-elkerülés konfliktusként ismert. Az eredmények segíthetik a kutatókat abban, hogy új módszereket találjanak a pszichiátriai rendellenességek kezelésére, amelyek károsítják a döntéshozatalt, mint például a depresszió, a skizofrénia és a határvonalas személyiségzavar.
"Az ilyen típusú rendellenességek kezelésének megteremtéséhez meg kell értenünk, hogyan működik a döntéshozatali folyamat" - mondja Alexander Friedman, az MIT McGovern Institute for Brain Research kutatója és a tanulmány vezetője. megállapításait a Sejt.
Friedman és munkatársai is megmutatták az első lépést az ilyen rendellenességek lehetséges terápiájának kialakítása felé: A rágcsálók ezen áramkörének manipulálásával az alacsonyabb kockázatú, alacsonyabb kifizetésű választásokra való áttérést a nagyobb költségek ellenére előnyben részesítették.
A cikk vezető szerzője Ann Graybiel, az MIT Intézet professzora és a McGovern Institute tagja. További szerzők a posztdoktor Daigo Homma, Leif Gibb és Ken-ichi Amemori kutatók, Samuel Rubin és Adam Hood egyetemisták, valamint Michael Riad technikai asszisztens.
Kemény választás
Az új tanulmány abból a törekvésből származott, hogy kiderült a sztrioszómák - a sejtek csoportjai, amelyek a striatumon keresztül oszlanak el. Ez egy nagy agyi régió, amely részt vesz a mozgás és az érzelem összehangolásában, és érintett bizonyos emberi rendellenességekben. Graybiel sok évvel ezelőtt fedezte fel a sztrizoszómákat, de funkciójuk továbbra is titokzatos maradt, részben azért, mert olyan kicsik és mélyek az agyban, hogy nehéz őket funkcionális mágneses rezonancia képalkotással (fMRI) leképezni.
A Graybiel laboratóriumának korábbi tanulmányai azonosították az agy prefrontális kéregének azon részeit, amelyek sztroszómákra vetülnek. Ezeket a régiókat érintették az érzelmek feldolgozásában, ezért a kutatók azt gyanították, hogy ez az áramkör érzelmekkel is összefüggésben lehet.
Ennek az elképzelésnek a teszteléséhez a kutatók egereket vizsgáltak, mivel ötféle viselkedési feladatot hajtottak végre, beleértve a megközelítés-elkerülési forgatókönyvet. Ebben a helyzetben a labirintusban futó patkányoknak választaniuk kellett az egyik lehetőség közül, amely magában foglalta az erős csokoládét, ami tetszik nekik, és a ragyogó fényt, amely nem, és a gyengébb, de gyengébb csokoládéval rendelkező lehetőséget.
Amikor az embereket ilyen típusú költség-haszon döntések meghozatalára kényszerítik, általában szorongást tapasztalnak, ami befolyásolja a döntéseiket. "Ez a fajta feladat potenciálisan nagyon releváns a szorongásos rendellenességek szempontjából" - mondja Gibb. "Ha többet megtudhatnánk erről az áramkörről, talán segíthetnénk az ilyen rendellenességekkel küzdő embereket."
A kutatók négy másik forgatókönyvben is vizsgálták a patkányokat, amelyekben a választások könnyebbek és kevésbé voltak szorongóak.
"Az öt feladat teljesítményének összehasonlításával megvizsgálhatnánk a költség-haszon döntéshozatalt más típusú döntésekkel szemben, lehetővé téve azt a következtetést, hogy a költség-haszon döntéshozatal egyedülálló" - mondja Friedman.
Az optogenetika segítségével, amely lehetővé tette számukra, hogy a kérgi sejteket a kortikális sejtekre ragyogó fény segítségével kapcsolja be, a kutatók megállapították, hogy a kéreg és a sztroszómák összekötő áramköre ok-okozati szerepet játszik a megközelítés-elkerülési feladat döntéseinek befolyásolásában, de más döntéshozatalban sem.
Amikor a kutatók leállították a kéregből a sztrózómák bemenetét, úgy találták, hogy a patkányok a magas kockázatú, magas jutalmú opciót választották, mint az 20 százalékos gyakorisággal, mint korábban. Ha a kutatók ösztönzik a strioszómák bevitelét, a patkányok ritkábban kezdték el kiválasztani a magas költségű, magas jutalmú opciót.
Paul Glimcher, a New York-i Egyetem fiziológiájának és idegtudományának professzora „remekműnek” minősíti a tanulmányt, és elmondása szerint különösen nagy hatással van rá egy új technológia, az optogenetika alkalmazása egy régóta fennálló rejtély megoldására. A tanulmány megnyitja annak lehetőségét is, hogy másfajta döntéshozatalban tanulmányozzuk a sztriptíz funkciót - teszi hozzá.
"Ez feltöri a 20 éves rejtvényt, amelyet [Graybiel] írt - mit csinálnak a sztriszoszómák?" mondja Glimcher, aki nem volt része a kutatócsoportnak. „10 év múlva sokkal teljesebb képet kapunk, amelynek ez a tanulmány az alapköve. Bemutatta, hogy válaszolni tudunk erre a kérdésre, és egyetlen területen válaszolt rá. Sok laboratórium ezt fel fogja venni és megoldja más területeken. ”
Érzelmi átjáró
A megállapítások arra utalnak, hogy a striatum és különösen a strioszómák gatekeeperként működhetnek, amely elnyeli az érzékszervi és érzelmi információkat, amelyek a kéregből érkeznek, és integrálja azt, hogy döntést hozzon a reakciókról, a kutatók szerint.
Úgy tűnik, hogy ez a kapuőr kör magában foglalja a középagy egy részét, az úgynevezett substantia nigra-t, amelynek dopamintartalmú sejtjei fontos szerepet játszanak a motivációban és a mozgásban. A kutatók úgy vélik, hogy ezek a szubsztrák sejtjei, ha a sztriszoszómák segítségével aktiválják őket, hosszú távú hatást gyakorolnak egy állati vagy emberi beteg döntési attitűdjére.
"Szeretnénk megtalálni a módját arra, hogy felhasználjuk ezeket a megállapításokat a szorongásos rendellenességek és más olyan rendellenességek enyhítésére, amelyekben a hangulat és az érzelem érintett" - mondja Graybiel. "Ez a fajta munka valódi prioritást élvez."
A szorongásos rendellenességek lehetséges kezelése mellett a kutatók most megpróbálják jobban megérteni a dopamintartalmú substantia nigra sejtek szerepét ebben az áramkörben, amely kritikus szerepet játszik a Parkinson-kórban, és részt vehet a kapcsolódó rendellenességekben is.
A kutatást a Mentális Egészségügyi Intézet, a CHDI Alapítvány, a Védelmi Fejlesztett Kutatási Projekt Ügynökség, az Egyesült Államok hadsereg Kutatási Hivatala, a Bachmann-Strauss Dystonia és a Parkinson Alapítvány, valamint a William N. és Bernice E. Bumpus Alapítvány finanszírozta.
Történet Forrás:
A fenti történet alapja anyagok által biztosított Massachusetts Institute of Technology. Az eredeti cikket Anne Trafton írta. Megjegyzés: Az anyagok tartalmát és hosszát is módosíthatják.
Folyóiratcikk:
- Alexander Friedman, Daigo Homma, Leif G. Gibb, Ken-Ichi Amemori, Samuel J. Rubin, Adam S. Hood, Michael H. Riad, Ann M. Graybiel. Corticostriatal Path targeting Striosomes A konfliktusok döntéseit szabályozza. Sejt, 2015 DOI: 10.1016 / j.cell.2015.04.049
Döntéshozatali folyamat: Optogenetics Nyissa meg az érzelmi választásokban részt vevő agyhálózatot
Május 28, 2015 12: 13 PM By Susan Scutti
A megközelítés-elkerüléssel kapcsolatos konfliktusok idején az agyunk egy olyan speciális hálózathoz jut, amely a strioszómákat foglalja magába, hogy nehéz és érzelmi döntéseket hozzunk. Fotó jóvoltából Shutterstock.
Több pénzre van szükséged, így szeretnél egy magas fizetésű munkát, de tudod, hogy sok kemény munkát és valószínűleg késő esteket és hétvégéket jelentene. Amikor egy cél egyaránt kívánatos és kellemetlen, akkor pszichológiai konfliktust tapasztalunk megközelítés elkerülésére. E konfliktusok idején az agyunk olyan speciális hálózathoz jut, amely segít, hogy nehéz és érzelmi döntéseket hozzunk MIT idegtudósok. Ez a neurális áramkör strioszómákkal kezdődik és végződik.
Mi pontosan a strioszómák? Ezek a sejtcsoportok a striatumon keresztül oszlanak meg - az agykéreg alatti nagy agyrégió, amely részt vesz a mozgásunk motivációinak koordinálásában. Mégis, a strioszómák annyira kicsiek és olyan mélyen fekszenek az agyban, hogy a kutatók nehezen tudják őket egy fMRI-vel képezni. Ezért maradnak az agy felderítetlen területe.
A Dr. Ann Graybiel laboratóriumának, az MIT professzorának és a McGovern Brain Research Institute tagjainak korábbi tanulmányai azonosították az agy prefrontális cortex régióit, amelyek a strioszómákhoz kapcsolódnak. Mivel ezek a régiók segítették az érzelmek feldolgozását, a kutatók gyanították, hogy az egész agyi áramkör valamilyen módon kapcsolatban állhat az érzelmekkel. Fontos, hogy a majmoknál a megközelítés-elkerülési konfliktusok során hozott döntések szelektíven aktiválják a neuronok egy részhalmazát egy mediális prefrontális régióban, amely úgy tűnik, hogy megfelel a sztroszómákat célzó emberi zónának.
Az MIT-csapat egy kísérletsorozatot tervezett, hogy jobban megértse ezt az áramkört és funkcióját.
Az agy felfedezése
A kutatók patkányokat tanulmányoztak, mivel öt különböző típusú viselkedési feladatot végeztek. A rágcsálók választásai viszonylag egyszerűek voltak a négyben, mégis egyben a kutatók egy összetettebb megközelítés-elkerülési forgatókönyvet készítettek. A labirintus futás közben a patkányoknak kellett választani két lehetőség között: az egyik tartalmazott erős csokoládét (amit szeretnek) és erős fényt (amit nem szeretnek), és egy másik lehetőséget halványabb, de gyengébb csokoládéval.
Ha mi embereknek szembe kell néznünk egy hasonlóval megközelítés elkerülésére választás esetén nagy valószínűséggel szorongást fogunk tapasztalni, ami befolyásolhatja „költség-haszon elemzésünket”, és végül befolyásolja döntésünket.
Figyelembe véve a patkányok válaszát, a kutatók újabb dimenzióval egészítették ki az öt feltáró feladatot. A labirintusok némelyikének során a kutatók a patkányok strioszómáit kortikális bemenetre kapcsolták be, és közvetlenül a kortikális sejtekre ragyogtak - ez egy neuromodulációs módszer, melynek neve: optogenetics.
A patkányok megvilágításával döntéshozatali folyamatokata kutatók felfedezték, hogy a kéreg és a strioszómák összekötő áramköre szerepet játszott a megközelítés-elkerülési feladatban, de a négy másik feladatban a strioszómák egyáltalán nem befolyásolták a döntéshozatali folyamatot.
Ezek az eredmények arra utalnak, hogy a striatum (és különösen a strioszómák) mentális átjáróként működhet, a kutatók szerint. A sztroszómák érzékelik az érzelmi és érzelmi információkat, amelyek az agykéregből származnak, majd integrálják azt, hogy döntést hozzanak.
Ugyanez az áramkör úgy tűnik, hogy magában foglalja a materia nigra-t, egy közepes agyi régiót, amely dopamin tartalmú sejteket tartalmaz. A sztroszómák által aktivált kutatók spekulálnak, ezek a nigra sejtek hosszú távú hatást fejtenek ki döntéshozatali attitűdök.
Végül ez a kutatás új lehetőségeket javasol anxiety és más hangulat vagy érzelmi zavarok. A dopamin tartalmú érdes nigra sejtek szerepének jobb megértése révén a MIT banda úgy gondolja, hogy megtanulhatják, hogyan lehet enyhíteni a tüneteket. Parkinson kór és a kapcsolódó rendellenességek.
Forrás: Friedman A, Homma D, Gibb LG és mtsai. A kortikosztriatális utat célzó sztrioszómák vezérlik a döntéshozatalt konfliktusok alatt. Sejt. 2015.
;
