Március 9, 2017
Az egér egy térképen keresztül jut el egy dopamin molekula kémiai szerkezetének alakjában, visszhangozva azokat a kutatási eredményeket, amelyek szerint a dopamin irányítja a viselkedési döntéseket. Hitel: Salk Intézet
Tegyük fel, hogy egy büfében a gyümölcscsészéért nyúl, de az utolsó másodpercben sebességet vált, és inkább egy cupcake-ot ragad meg. Érzelmileg a döntése a bűntudat és az ínycsiklandó várakozás összetett pörköltje. De fizikailag ez egy egyszerű váltás: balra haladás helyett a kezed jobbra ment. Az ilyen másodpercek közötti változások érdeklik az idegtudósokat, mert nagy szerepet játszanak olyan betegségekben, amelyek a cselekvés kiválasztásával kapcsolatos problémákkal járnak, mint például a Parkinson-kór és a kábítószer-függőség.
A március 9, az 2017 folyóirat online kiadványában Neuron, a Salk Intézet kutatói beszámoltak arról, hogy egy agyi vegyület koncentrációja az úgynevezett dopamin olyan pontosan szabályozza a cselekvésekkel kapcsolatos döntéseket, hogy a döntés előtti szint mérése lehetővé teszi a kutatók számára, hogy pontosan megjósolják az eredményt. Ezenkívül a tudósok megállapították, hogy a dopaminszint megváltoztatása elegendő a közelgő választás megváltoztatásához. A munka új utakat nyithat a rendellenességek kezelésében mind azokban az esetekben, amikor egy személy nem választhatja ki a megindítandó mozgást, például a Parkinson-kór, sem azokban, amelyekben valaki nem tudja megállítani az ismétlődő cselekedeteket, például a kényszeres kényszeres rendellenességet (OCD) vagy drog függőség.
"Mivel egyszerre több dolgot nem tehetünk, az agy folyamatosan dönt arról, hogy mi legyen a következő lépés" - mondja Xin Jin, a Salk Molekuláris Neurobiológiai Laboratóriumának adjunktusa és a cikk vezető szerzője. "A legtöbb esetben agyunk magasabb szinten ellenőrzi ezeket a döntéseket, mint közvetlenül az adott izmokkal beszélgetni, és ezt a laboratóriumom többnyire jobban meg akarja érteni."
Amikor egy önkéntes cselekvés mellett döntünk, mint például a cipőfűzőnk megkötése, agyunk külső része (a kéreg) jelet küld egy mélyebb struktúrának, a striatumnak, amely dopamint kap az események sorrendjének összehangolásához: lehajol, megragadja a csipkék, kötözve a csomókat. Az olyan neurodegeneratív betegségek, mint a Parkinson-kór, károsítják a dopamint felszabadító idegsejteket, rontva az ember képességét parancsok végrehajtására. Például, ha arra kéri a Parkinson-kór pácienseit, hogy rajzoljon V alakot, akkor a vonalat lefelé haladva vagy a felfelé haladó vonalat remekül megrajzolhatják. De nagy nehézségekkel küzdenek az egyik irányból a másikba történő váltáshoz, és sokkal hosszabb időt töltenek az átmenetnél. Mielőtt a kutatók kidolgoznák az ilyen betegségek célzott terápiáját, meg kell érteniük, hogy a dopamin funkciója normál agyban alapvető neurológiai szinten van-e.
Jin csapata megtervezett egy vizsgálatot, amelyben az egerek a két kar egyikének megnyomása között választottak cukros csemegét. A karok egy egyedi kivitelezésű kamra jobb és bal oldalán voltak, középen az élelemadagolóval. A karok az egyes próbák kezdetekor visszahúzódtak a kamrából, és két vagy nyolc másodperc múlva újra megjelentek. Az egerek gyorsan megtudták, hogy amikor a karok rövidebb idő után újra megjelennek, a bal kar megnyomásával csemege származik. Amikor hosszabb idő után újra megjelentek, a jobb kar megnyomásával csemege lett. Így a két oldal egyszerűsített, két választási lehetőséget jelentett az egerek számára - kezdetben a kamra bal oldalára költöztek, de ha a karok egy bizonyos időn belül nem jelentek meg újra, akkor az egerek a jobb oldalra mozdultak el belső döntés alapján.
"Ez a sajátos tervezés lehetővé teszi számunkra, hogy egyedi kérdést tegyünk fel arról, hogy mi történik az agyban az egyik választásról a másikra történő mentális és fizikai váltás során" - mondja Hao Li, a Salk kutatási munkatársa és a cikk első szerzője.
Amíg az egerek elvégezték a kísérleteket, a kutatók a gyors szkennelésű ciklikus voltammetria nevű technikát alkalmazták az állatok agyában a dopamin koncentrációjának az emberi hajnál sokkal finomabb beágyazott elektródák segítségével történő mérésére. A technika nagyon finom időbeli mérést tesz lehetővé (ebben a tanulmányban a mintavétel másodpercenként 10-szer történt), és ezért az agyi kémia gyors változásaira utalhat. A voltammetriás eredmények azt mutatták, hogy az agy dopaminszintjének ingadozása szorosan összefügg az állat döntésével. A tudósok csak a dopamin koncentráció alapján tudták pontosan megjósolni az állat várható karválasztását.
Érdekes, hogy más egerek, amelyek bármelyik kar megnyomásával kaptak kezelést (tehát eltávolították a választott elemet), a vizsgálatok során dopaminszint-növekedést tapasztaltak, de ezzel szemben szintjük egész idő alatt az alapvonal felett maradt (nem ingadozott az alapvonal alatt), jelezve a dopamin fejlődő szerepét, amikor választásról van szó.
"Nagyon izgatottak vagyunk ezek a megállapítások, mert jelzik, hogy a dopamin is részt vehet a folyamatban lévő döntésekben, azon túl, hogy a tanulásban jól ismert szerepe van" - teszi hozzá a cikk első szerzője, Christopher Howard, a Salk kutatási munkatársa.
Annak igazolására, hogy a dopaminszint okozta a választás megváltoztatását, ahelyett, hogy csak összefüggésbe hozta volna, a csapat géntechnológiai és molekuláris eszközöket használt - ideértve az idegsejtek fénnyel való aktiválását vagy gátlását az optogenetika nevű technikában - az állatok agyának dopaminszintjének valós manipulálására. idő. Megállapították, hogy kétirányú irányban tudták az egereket a kar egyik választásáról a másikra váltani a dopaminszint növelésével vagy csökkentésével.
Jin szerint ezek az eredmények arra utalnak, hogy a dinamikusan változó dopaminszint társul a folyamatban lévő akciók kiválasztásához. „Úgy gondoljuk, hogy ha helyre tudjuk állítani a megfelelő dopamin-dinamikát - Parkinson-kór, OCD és kábítószer-függőség esetén - az emberek jobban kontrollálhatják viselkedésüket. Ez fontos lépés annak megvalósításának megértésében. ”
Bővebben az alábbi címen: https://medicalxpress.com/news/2017-03-hard-choices-brain-dopamine.html#jCp
;
