Dasar-dasar neurobiologis dari antisipasi imbalan dan evaluasi hasil pada gangguan perjudian (2014)

• ¹Klinik Penelitian tentang Gangguan Judi, Aarhus University Hospital Aarhus, Denmark; Pusat Neuroscience Integratif Berfungsi, Universitas Aarhus Aarhus, Denmark; Divisi Ketergantungan, Aliansi Kesehatan Cambridge Cambridge, MA, AS; Departemen Psikiatri, Fakultas Kedokteran Harvard, Universitas Harvard Cambridge, MA, AS.

Gangguan perjudian ditandai dengan perilaku perjudian maladaptif yang terus-menerus dan berulang, yang menyebabkan gangguan atau tekanan yang signifikan secara klinis. Gangguan tersebut terkait dengan disfungsi pada sistem dopamin. Kode sistem dopamin menghargai antisipasi dan evaluasi hasil. Antisipasi reward mengacu pada aktivasi dopaminergik sebelum reward, sedangkan evaluasi hasil mengacu pada aktivasi dopaminergik setelah reward. Artikel ini mengulas bukti disfungsi dopaminergik dalam antisipasi reward dan evaluasi hasil dalam gangguan perjudian dari dua sudut pandang: model prediksi reward dan kesalahan prediksi reward oleh Wolfram Schultz et al. dan model "ingin" dan "menyukai" oleh Terry E. Robinson dan Kent C. Berridge. Kedua model menawarkan wawasan penting tentang studi disfungsi dopaminergik dalam kecanduan, dan implikasi untuk studi disfungsi dopaminergik pada gangguan perjudian disarankan.

Prediksi hadiah dan kesalahan prediksi hadiah

Prediksi hadiah mengacu pada antisipasi hadiah, sedangkan kesalahan prediksi hadiah mengacu pada evaluasi hasil. Prediksi hadiah dan kesalahan prediksi hadiah dikaitkan dengan pembelajaran sifat-sifat penghargaan rangsangan. Menurut Wolfram Schultz (2006), prediksi hadiah dan kesalahan prediksi hadiah berasal dari Kamin's aturan pemblokiran (Kamin, 1969), yang menunjukkan bahwa hadiah yang diprediksi sepenuhnya tidak berkontribusi untuk pembelajaran. Stimulus yang sepenuhnya dapat diprediksi tidak mengandung informasi baru, dan karenanya tingkat kesalahan prediksi hadiah adalah nol. Rescola dan Wagner menggambarkan apa yang disebut Aturan belajar Rescola-Wagner (Rescola dan Wagner, 1972), yang menyatakan bahwa pembelajaran melambat secara progresif saat penguat menjadi lebih diprediksi.

Dalam kondisi hasil biner acak, misalnya, hadiah vs tanpa hadiah, the nilai yang diharapkan (EV) adalah nilai rata-rata yang dapat diharapkan dari stimulus yang diberikan, yang merupakan fungsi linear dari probabilitas hadiah. Sebaliknya, ketidakpastian, yang dapat didefinisikan sebagai varians (σ²) dari distribusi probabilitas (Schultz et al., 2008), adalah deviasi kuadrat rata-rata dari EV, yang merupakan fungsi berbentuk U terbalik. Pengkodean dopamin otak tengah dan striatal dari EV dan ketidakpastian mengikuti fungsi linear dan kuadrat dari prediksi hadiah yang mirip dengan ekspresi matematika mereka (Fiorillo et al., 2003; Preuschoff et al., 2006; Schultz, 2006). Sistem dopamin juga mengkode penyimpangan dalam hasil dari prediksi hadiah, yaitu, kesalahan prediksi hadiah: "... neuron dopamin memancarkan sinyal positif (aktivasi) ketika acara nafsu makan lebih baik dari yang diperkirakan, tidak ada sinyal (tidak ada perubahan dalam aktivitas) saat selera makan peristiwa terjadi seperti yang diperkirakan, dan sinyal negatif (aktivitas menurun) ketika peristiwa nafsu makan lebih buruk daripada yang diperkirakan ... [dan] neuron dopamin menunjukkan pengkodean dua arah dari kesalahan prediksi hadiah, mengikuti persamaan Respons Dopamin = Hadiah terjadi − Hadiah diprediksi ”(Schultz, 2006, hlm. 99 – 100).

Fiorillo et al. (2003) menyelidiki aktivasi dopamin dalam prediksi hadiah dan kesalahan prediksi hadiah sehubungan dengan EV dan ketidakpastian (yaitu, varians dalam hasil). Dalam penelitian ini, dua monyet terkena rangsangan dengan berbagai probabilitas hadiah (P = 0, P = 0.25, P = 0.5, P = 0.75 dan P = 1.0). Tingkat menjilat antisipatif dan aktivasi neuron dopamin di otak tengah ventral (area A8, A9 dan A10) dicatat. Pengkodean dopaminergik prediksi imbalan diukur sebagai a fasik sinyal segera setelah presentasi stimulus, sementara pengkodean kesalahan prediksi hadiah diukur sebagai sinyal fasik segera setelah hasil dari stimulus (hadiah atau tidak ada hadiah). Pengkodean ketidakpastian dopaminergik diukur sebagai a berkelanjutan sinyal dari presentasi stimulus ke hasil.

Para penulis melaporkan tiga hasil utama. Pertama, probabilitas imbalan rangsangan berkorelasi dengan tingkat pemukulan antisipatif dan respons dopamin fasik antisipatif. Ini menunjukkan bahwa probabilitas hadiah memperkuat aktivasi dopaminergik dan respon perilaku. Kedua, respon dopamin berkelanjutan terhadap ketidakpastian mengikuti sifat-sifat varian, yaitu, itu terbesar terhadap rangsangan dengan probabilitas hadiah 50% (P = 0.5), lebih kecil terhadap rangsangan dengan P = 0.75 dan P = 0.25, dan terkecil terhadap rangsangan dengan P = 1.0 dan P = 0.0. Ketiga, rangsangan yang diberi ganjaran dengan probabilitas ganjaran yang lebih rendah memiliki respons dopamin fasik yang lebih besar setelah pemberian, yang menunjukkan sinyal kesalahan prediksi hadiah positif yang lebih besar; rangsangan yang dihadiahi dengan probabilitas hadiah yang lebih tinggi memiliki respons dopamin fasik yang lebih kecil setelah hadiah, yang menunjukkan sinyal kesalahan prediksi hadiah yang lebih kecil.

Studi neurobiologis tentang perjudian pada manusia mendukung bukti prediksi hadiah dan kesalahan prediksi hadiah. Abler et al. (2006) menggunakan fungsional magnetic resonance imaging (fMRI) untuk menyelidiki prediksi hadiah dan kesalahan prediksi hadiah dalam tugas insentif di mana peserta ditunjukkan lima angka yang terkait dengan probabilitas hadiah yang berbeda (P = 0.0, P = 0.25, P = 0.50, P = 0.75, dan P = 1.0). Hasilnya menunjukkan aktivasi tingkat oksigen darah (BOLD) antisipatif signifikan dalam NACC, yang sebanding dengan probabilitas hadiah. Selain itu, ada interaksi yang signifikan antara hasil dan aktivasi BOLD di NACC, di mana aktivasi BOLD lebih tinggi ketika rangsangan probabilitas rendah dihargai, dan lebih rendah ketika rangsangan probabilitas tinggi dihargai.

Preuschoff et al. (2006) menggunakan tugas menebak kartu untuk menyelidiki hubungan antara risiko dan ketidakpastian dalam kaitannya dengan hadiah yang diantisipasi. Tugas terdiri dari kartu 10 mulai dari 1 ke 10, di mana dua kartu digambar secara berurutan. Sebelum menggambar kartu kedua, peserta harus menebak apakah kartu pertama akan lebih tinggi atau lebih rendah dari kartu kedua. Hasil penelitian menunjukkan bahwa probabilitas hadiah dikaitkan secara linear dengan aktivasi BOLD segera: probabilitas hadiah yang lebih tinggi dikaitkan dengan sinyal BOLD antisipatif langsung yang lebih tinggi, dan probabilitas hadiah yang lebih rendah dikaitkan dengan sinyal BOLD antisipatif langsung yang lebih rendah. Sebaliknya, ketidakpastian menunjukkan hubungan terbalik berbentuk U dengan aktivasi BOLD yang terlambat: sinyal BOLD antisipatif tertinggi terlihat di sekitar ketidakpastian maksimum (P = 0.5) dan sinyal BOLD antisipatif terendah terlihat di sekitar kepastian maksimum (P = 1.0 dan P = 0.0).

Studi neurobiologis mendukung gagasan disfungsi dopaminergik tentang antisipasi imbalan pada gangguan judi. van Holst et al. (2012) membandingkan penderita gangguan judi 15 dengan kontrol sehat 16 dalam studi fMRI yang menyelidiki antisipasi hadiah dalam tugas menebak kartu. Penderita gangguan perjudian menunjukkan peningkatan signifikan dalam aktivasi BOLD di ventral striatum bilateral dan di korteks orbitofrontal kiri menuju EV yang berkaitan dengan peningkatan. Ini menunjukkan peningkatan aktivasi BOLD menuju antisipasi hadiah. Tidak ada perbedaan dalam aktivasi BOLD yang ditemukan terhadap evaluasi hasil. Linnet et al. (2012) membandingkan penderita gangguan perjudian 18 dan kontrol sehat 16 dalam studi positron emission tomography (PET) menggunakan Iowa Gambling Task (IGT). Pelepasan dopamin dalam striatum penderita gangguan judi menunjukkan kurva U terbalik yang signifikan dengan kemungkinan kinerja IGT yang menguntungkan. Penderita gangguan perjudian dengan ketidakpastian hasil maksimal (P = 0.5) memiliki rilis dopamin yang lebih besar daripada individu dengan kinerja IGT yang lebih dekat dengan keuntungan tertentu (P = 1.0) atau kerugian tertentu (P = 0.0). Ini konsisten dengan gagasan pengkodean dopaminergik tentang ketidakpastian. Tidak ada interaksi yang ditemukan antara pelepasan dopamin dan ketidakpastian di antara subyek kontrol yang sehat, yang dapat menyarankan penguatan yang lebih kuat dari perilaku perjudian di antara penderita gangguan perjudian. Oleh karena itu, dalam gangguan perjudian, dopaminergik, antisipasi terhadap hadiah dan ketidakpastian mungkin mewakili antisipasi imbalan yang disfungsional, yang memperkuat perilaku perjudian meskipun mengalami kerugian.

Dalam evaluasi hasil, bukti menunjukkan respons tumpul dopamin pada penderita gangguan judi. Reuter et al. (2005) membandingkan penderita gangguan judi 12 dengan kontrol sehat 12 dalam tugas menebak kartu. Penderita gangguan perjudian menunjukkan respons BOLD yang jauh lebih rendah di ventral striatum menuju kemenangan dibandingkan dengan kontrol yang sehat. Selanjutnya, penderita gangguan judi menunjukkan korelasi negatif yang signifikan antara aktivasi BOLD dan keparahan dalam gejala perjudian, yang menunjukkan evaluasi hasil yang tumpul dalam gangguan judi.

Salah satu batasan dari prediksi hadiah dan model kesalahan prediksi hadiah adalah bahwa itu bukan teori kecanduan atau gangguan perjudian, sendiri. Dengan kata lain, sementara peningkatan aktivasi dopaminergik menuju ketidakpastian mungkin menjadi mekanisme utama dalam penguatan perilaku perjudian, itu tidak menjelaskan mengapa beberapa individu menjadi kecanduan judi, sementara yang lain tidak. Sebaliknya, model sensitisasi-kepekaan menunjukkan bahwa perilaku adiktif dikaitkan dengan kombinasi penguatan dopaminergik dan perubahan pada sistem dopamin (sensitisasi) setelah paparan obat berulang.

Model kepekaan-insentif untuk "menginginkan" dan "menyukai"

Terry E. Robinson dan Kent C. Berridge (Robinson and Berridge, 1993, 2000, 2003, 2008; Berridge dan Aldridge, 2008; Berridge dkk., 2009) telah mengusulkan suatu kepekaan-insentif model, yang membedakan kesenangan ("suka") dari arti-penting insentif ("keinginan") dalam kecanduan. "Menginginkan" dikaitkan dengan antisipasi hadiah, sementara "suka" dikaitkan dengan evaluasi hasil.

Model sensitisasi-insentif berfokus pada sistem dopamin sebagai basis neurobiologis inti dari kecanduan. Ventral striatum dan komponen utamanya, NAcc dikaitkan dengan kecanduan. Perubahan dalam sistem dopamin yang terkait dengan pajanan obat membuat sirkuit otak hipersensitif atau “peka” terhadap obat atau isyarat obat. Sensitisasi dari paparan obat berulang juga dapat terjadi pada tingkat aktivitas psikomotor atau lokomotor. Sensitisasi dikaitkan dengan peningkatan arti-penting insentif, yang merupakan proses kognitif yang terkait dengan pencarian obat dan perilaku minum obat. Pentingnya insentif ("keinginan") mengacu pada keadaan motivasi, yang bisa sadar atau tidak sadar, berorientasi pada tujuan atau tidak berorientasi pada tujuan, dan menyenangkan atau tidak menyenangkan:

“Tanda kutip di sekitar istilah“ keinginan ”berfungsi sebagai peringatan untuk mengakui bahwa arti-penting insentif berarti sesuatu yang berbeda dari pengertian bahasa umum yang umum dari kata keinginan. Untuk satu hal, “menginginkan” dalam arti arti-penting insentif tidak perlu memiliki tujuan sadar atau target deklaratif…. Pentingnya insentif dipisahkan dari keyakinan dan tujuan deklaratif yang merupakan aspek kognitif dari "keinginan" "(Berridge dan Aldridge, 2008, hlm. 8 – 9).

Pentingnya insentif ("keinginan") meningkat setelah paparan berulang terhadap obat-obatan dan isyarat obat, sementara kesenangan ("suka") tetap sama atau menurun dari waktu ke waktu. Model sensitisasi-insentif "keinginan" dan "suka" menawarkan penjelasan untuk paradoks yang jelas bahwa individu dengan gangguan penggunaan narkoba memiliki hasrat yang meningkat untuk obat-obatan meskipun semakin tidak senang menggunakannya. "Hotspot" insentif telah diidentifikasi dalam NACC: aktivasi dalam cangkang NAcc medial secara jelas terkait dengan "menyukai", sementara aktivasi seluruh NAcc (terutama di sekitar ventral pallidum) dikaitkan dengan "keinginan" (Berridge et al., 2009).

Sensitisasi insentif mendefinisikan hubungan antara arti-penting insentif dan sensitisasi. Pentingnya insentif harus digabungkan dengan sensitisasi untuk memperhitungkan perilaku adiktif: peningkatan pengikatan dopamin tidak mendefinisikan sensitisasi insentif, tetapi peningkatan pengikatan dopamin dalam kaitannya dengan isyarat obat tertentu tidak; aktivitas lokomotor tidak menunjukkan sensitisasi insentif, tetapi berlarian untuk mendapatkan narkoba memang; keasyikan psikomotorik tidak menunjukkan sensitisasi insentif, tetapi obsesi untuk menggunakan narkoba menunjukkan. Oleh karena itu, penguatan perilaku yang sederhana tidak cukup untuk menjelaskan perilaku adiktif.

“Gagasan utamanya adalah bahwa obat adiktif secara terus-menerus mengubah sistem otak terkait-NACC yang memediasi fungsi dasar insentif-motivasi, atribusi arti-penting insentif. Sebagai akibatnya, sirkuit saraf ini dapat menjadi hipersensitif (atau “peka”) secara terus-menerus terhadap efek obat tertentu dan terhadap rangsangan terkait obat (melalui aktivasi oleh asosiasi SS). Perubahan otak yang diinduksi obat disebut kepekaan saraf. Kami mengusulkan bahwa ini mengarah secara psikologis ke atribusi berlebihan arti-penting insentif untuk representasi terkait obat, menyebabkan "keinginan" patologis untuk mengambil obat "(Robinson dan Berridge, 2003, P. 36).

Berridge dan Aldridge (2008) memberikan contoh pendekatan kepekaan insentif untuk penelitian dalam kecanduan. Dalam pendekatan ini, hewan dilatih dalam dua kondisi: pertama, hewan dikondisikan untuk bekerja (menekan tuas) untuk hadiah (misalnya, pelet makanan), dan harus tetap bekerja untuk mendapatkan hadiah. Dalam sesi pelatihan terpisah, hewan menerima hadiah tanpa harus bekerja untuk mereka, di mana setiap hadiah dikaitkan dengan isyarat nada pendengaran untuk 10-30, yang merupakan stimulus terkondisi (CS +). Setelah pelatihan, hewan-hewan diuji dalam paradigma kepunahan di mana "keinginan" diukur karena jumlah tuas yang ditekan hewan itu mau melakukan tanpa menerima hadiah. Karena hewan tidak menerima hadiah, "keinginan" tidak dikacaukan oleh konsumsi hadiah. Kunci dari paradigma ini adalah untuk menguji perubahan perilaku ketika stimulus pendengaran terkondisikan diperkenalkan selama keadaan obat yang diinduksi berbeda. Dalam serangkaian penelitian, Wyvell dan Berridge (2000, 2001) menunjukkan bahwa tikus yang diinjeksi dengan mikroinjection amfetamin dalam cangkang NAcc secara signifikan lebih banyak menekan tuas ketika stimulus pendengaran dikondisikan diperkenalkan dibandingkan dengan tikus yang diinjeksi dengan microinjections saline. Dalam percobaan terkait, Wyvell dan Berridge (2000, 2001) menemukan bahwa langkah-langkah menyukai (reaksi wajah untuk menerima hadiah gula) tidak berbeda apakah hewan menerima salin atau injeksi mikro amfetamin. Temuan ini menunjukkan bahwa amfetamin dikaitkan dengan peningkatan "keinginan" yang dipicu oleh isyarat, tetapi tidak dengan peningkatan kesenangan ("suka") dari menerima hadiah.

Saran model sensitisasi-kepekaan tentang peningkatan "keinginan" dan penurunan "kesukaan" dalam kecanduan konsisten dengan temuan dari literatur gangguan perjudian tentang peningkatan aktivasi dopamin untuk hadiah yang diantisipasi (Fiorillo et al., 2003; Abler et al., 2006; Preuschoff et al., 2006; Linnet dkk., 2011a, 2012) dan aktivasi dopamin tumpul ke hasil hadiah (Reuter et al., 2005). Temuan ini menunjukkan bahwa disfungsi dopaminergik menuju diantisipasi hadiah, bukan hadiah yang sebenarnya, memperkuat perilaku perjudian di antara penderita gangguan perjudian. Sensitisasi sistem dopamin terhadap imbalan yang diantisipasi daripada imbalan yang terjadi dapat menjelaskan mengapa penderita gangguan perjudian terus berjudi meskipun kalah, dan mungkin memainkan peran sentral dalam pembentukan persepsi yang salah tentang kemungkinan menang dari perjudian (Benhsain et al., 2004).

Salah satu keterbatasan dari model sensitisasi-insentif adalah bahwa individu dengan gangguan penggunaan narkoba memiliki pelepasan dopamin yang lebih rendah dan ketersediaan reseptor dopamin yang lebih rendah walaupun mengalami peningkatan sensitisasi-insentif:

“Namun, harus diakui bahwa literatur saat ini berisi hasil yang bertentangan tentang perubahan dopamin otak pada pecandu. Sebagai contoh, telah dilaporkan bahwa pecandu kokain yang didetoksifikasi benar-benar menunjukkan penurunan pelepasan dopamin daripada peningkatan peka yang dijelaskan di atas…. Temuan lain pada manusia yang tampaknya tidak konsisten dengan sensitisasi adalah bahwa pecandu kokain dilaporkan memiliki tingkat reseptor D2 dopamin striatal yang rendah bahkan setelah berpantang lama…. Ini menunjukkan keadaan hipodopaminergik daripada keadaan peka ”(Robinson dan Berridge, 2008, P. 3140).

Sementara potensi mengikat yang lebih rendah dilaporkan dalam gangguan penggunaan narkoba, tidak ada bukti penurunan potensi mengikat dalam literatur gangguan perjudian (Linnet, 2013). Oleh karena itu, gangguan perjudian dapat berfungsi sebagai gangguan "model" untuk model kepekaan-insentif, karena perjudian tidak dikacaukan oleh konsumsi zat-zat eksogen.

Implikasi antisipasi imbalan dan evaluasi hasil pada gangguan perjudian

Model oleh Schultz et al. dan Robinson dan Berridge memberikan wawasan penting tentang studi tentang gangguan judi. Prediksi penghargaan dan model kesalahan prediksi hadiah oleh Schultz et al. menawarkan penjelasan untuk penguatan perilaku antisipasi imbalan dalam kecanduan, sementara model kepekaan-insentif oleh Robinson dan Berridge menjelaskan mekanisme "keinginan" dan "suka" dalam kecanduan. Pada saat yang sama, gangguan perjudian dapat berfungsi sebagai gangguan "model" dalam menangani aspek-aspek tertentu dari kedua model.

Pertama, tingkat yang lebih rendah dari potensi mengikat yang dilaporkan dalam gangguan penggunaan narkoba tidak terlihat pada gangguan perjudian (Linnet et al., 2010, 2011a,b, 2012; Clark et al., 2012; Boileau et al., 2013). Ini mungkin menunjukkan bahwa sensitisasi insentif dapat terjadi secara independen dari pengikatan dopamin awal dalam mendukung model sensitisasi-insentif.

Kedua, sedangkan studi oleh Fiorillo et al. (2003) dan Preuschoff et al. (2006) mendukung gagasan aktivasi dopamin antisipatif berkelanjutan menuju ketidakpastian, penelitian lebih lanjut diperlukan untuk menentukan apakah mekanisme ini dikaitkan dengan disfungsi dopaminergik pada gangguan perjudian.

Ketiga, literatur gangguan judi menunjukkan peningkatan aktivasi otak menuju antisipasi imbalan dan aktivasi tumpul menuju evaluasi hasil. Ini konsisten dengan saran model sensitisasi-kepekaan tentang peningkatan "keinginan" tetapi penurunan "kesukaan" dalam kecanduan dan gagasan tentang aktivasi dopamin antisipatif yang berkelanjutan dalam prediksi hadiah. Disfungsi dopaminergik dalam antisipasi hadiah mungkin merupakan mekanisme umum kecanduan, karena itu terjadi tanpa adanya imbalan. Oleh karena itu, antisipasi hadiah mungkin memiliki fungsi (dis) yang sama, baik hadiahnya berupa makanan, obat-obatan, atau judi. Studi lebih lanjut harus membahas antisipasi imbalan dan evaluasi hasil pada gangguan perjudian.

Pernyataan konflik kepentingan

Penulis menyatakan bahwa penelitian ini dilakukan tanpa adanya hubungan komersial atau keuangan yang dapat ditafsirkan sebagai potensi konflik kepentingan.

Ucapan Terima Kasih

Referensi