Dopamine pomaga przy regułach matematycznych i nastroju

Komórki nerwowe w korze przedczołowej (oznaczone) mogą lepiej przetwarzać zasady „większe niż” i „mniejsze niż” pod wpływem dopaminy
Chemiczna dopamina - zwana inaczej hormonem szczęścia - jest ważna nie tylko dla motywacji i zdolności motorycznych. Wydaje się, że może również pomóc neuronom w trudnych zadaniach poznawczych. Torben Ott, Simon Jacob i profesor Andreas Nieder z Instytutu Neurobiologii w Tybindze po raz pierwszy zademonstrowali, jak dopamina wpływa na komórki mózgowe podczas przetwarzania reguł. Pełne badanie można przeczytać we wczesnej wersji internetowej Neuron.

Skutki dopaminy stają się bardzo wyraźne, gdy mózg dostaje jej za mało, jak ma to miejsce w przypadku choroby Parkinsona. Brak równowagi dopaminowej prowadzi do różnych zaburzeń neurologicznych - zwłaszcza ruchu - ale także zdolności umysłowych. Nasz kluczowy ośrodek poznawczy, kora przedczołowa, którego używamy do abstrakcyjnych myśli, decyzji opartych na regułach i logicznych wniosków, jest intensywnie zaopatrywana w dopaminę. Pomimo jej dużego znaczenia medycznego niewiele wiemy o wpływie dopaminy na przetwarzanie informacji przez neurony w zdrowym mózgu.

Aby to sprawdzić, naukowcy wyszkolili rezusy, aby rozwiązywały problemy matematyczne „większe niż” i „mniejsze niż”. Z innych niedawnych badań naukowcy wiedzieli, że pewne neurony w korze przedczołowej odpowiadają na takie pytania - jedna połowa z tych „komórek regułowych” była aktywowana tylko wtedy, gdy zastosowano regułę „większe niż”, a druga połowa była aktywowana tylko wtedy, gdy „mniej niż ”.

Tymczasem fizjologicznie niewielkie ilości różnych substancji były rozładowywane w pobliżu odpowiednich komórek. Substancje te mogą mieć taki sam efekt jak dopamina - lub przeciwnie - i mogą być adsorbowane przez neurony wrażliwe na dopaminę. Zaskakującym rezultatem była stymulacja pozwoliło „komórkom reguł” działać lepiej i wyraźniej rozróżniać reguły „większe niż” i „mniejsze niż”. Dopamina pozytywnie wpłynęła na jakość pracy „komórek regułowych”.

Badanie dostarcza nowych informacji na temat wpływu dopaminy na abstrakcyjne procesy myślowe potrzebne na przykład do zastosowania prostych reguł matematycznych. „Dzięki tym odkryciom dopiero zaczynamy rozumieć, w jaki sposób komórki nerwowe w korze przedczołowej wytwarzają złożone, ukierunkowane na cel zachowanie” - mówi Ott. Wraz z lepszym zrozumieniem podstaw platformy w tej ważnej części mózgu wyniki mogą mieć znaczenie medyczne. „Te nowe spostrzeżenia pomagają nam lepiej interpretować działanie niektórych leków, które mogą być stosowane na przykład w przypadkach poważnych zaburzeń psychicznych”, mówi profesor Nieder, „ponieważ takie leki wpływają na saldo w w sposób, którego dotychczas nie rozumiemy ”.

Oryginalny artykuł

Przeglądaj dalej: Naukowcy uważają epigenetyczny związek z zaburzeniami neuropsychiatrycznymi

Więcej informacji: Torben Ott, Simon N. Jacob i Andreas Nieder: „Receptory dopaminy w różny sposób poprawiają kodowanie reguł w neuronach kory przedczołowej naczelnych”. Neuron, Online Early Edition, 4 grudnia 2014 r. DOI: 10.1016 / j.neuron.2014.11.012