De effecten van dopamine worden heel duidelijk wanneer de hersenen er te weinig van krijgen, zoals bij de ziekte van Parkinson. Een onbalans in dopamine leidt tot verschillende neurologische verstoringen - met name beweging - maar ook tot mentale vermogens. Ons belangrijkste cognitieve centrum, de prefrontale cortex, die we gebruiken voor abstract denken, op regels gebaseerde beslissingen en logische conclusies, wordt intensief voorzien van dopamine. Ondanks de grote medische betekenis ervan, weten we weinig over de effecten van dopamine op de informatieverwerking door neuronen in de gezonde hersenen.
Om dit te testen, hebben de onderzoekers resusapen getraind om "groter dan" en "minder dan" wiskundige problemen op te lossen. Uit andere recente studies wisten de onderzoekers dat bepaalde neuronen in de prefrontale cortex dergelijke vragen beantwoorden - de ene helft van deze 'regelcellen' werd alleen geactiveerd als de 'groter dan'-regel van toepassing was, en de andere helft werd alleen geactiveerd als de' minder than ”regel toegepast.
Ondertussen werden fysiologisch kleine hoeveelheden van verschillende substanties geloosd nabij de relevante cellen. Deze stoffen kunnen hetzelfde effect hebben als dopamine - of het tegenovergestelde effect - en kunnen worden geadsorbeerd door voor dopamine gevoelige neuronen. Het verrassende resultaat was dat de stimulatie van de dopamine systeem stelde de "regelcellen" in staat om beter te presteren en om een duidelijker onderscheid te maken tussen de "groter dan" en "kleiner dan" -regels. Dopamine had een positief effect op de kwaliteit van het werk van 'regelcellen'.
De studie biedt nieuw inzicht in hoe dopamine abstracte denkprocessen beïnvloedt die nodig zijn om bijvoorbeeld eenvoudige wiskundige regels toe te passen. "Met deze bevindingen beginnen we net te begrijpen hoe zenuwcellen in de prefrontale cortex complex, doelgericht gedrag produceren", zegt Ott. Samen met een beter begrip van de fundamenten van informatieverwerking in dit belangrijke deel van de hersenen kunnen de resultaten medische betekenis hebben. "Deze nieuwe inzichten helpen ons om de effecten van bepaalde medicijnen die bijvoorbeeld gebruikt kunnen worden bij ernstige psychische stoornissen beter te interpreteren", zegt professor Nieder, "omdat dergelijke medicijnen de dopamine balans in de prefrontale cortex op manieren die we tot nu toe niet goed begrijpen. "
Verken verder: Onderzoekers vinden een epigenetische band met neuropsychiatrische stoornissen
Meer informatie: Torben Ott, Simon N. Jacob en Andreas Nieder: "Dopaminereceptoren verbeteren op een differentiële manier regelcodering in pre-frontale cortexneuronen bij primaten." Neuron, Online Early Edition, 4 december 2014. DOI: 10.1016 / j.neuron.2014.11.012
;
