Nat Neurosci. 2018 Ago; 21 (8): 1072-1083. doi: 10.1038 / s41593-018-0191-4. Epub 2018 Jul 23.
Saunders BT1,2,3, Richard JM4,5,6, Margolis EB7, Janak PH8,9,10.
Sumário
As pistas ambientais, através da aprendizagem pavloviana, tornam-se estímulos condicionados que guiam os animais para a aquisição de recompensas (por exemplo, comida) que são necessárias para a sobrevivência. Nós testamos o papel fundamental dos neurônios dopaminérgicos mesencefálicos em conferir propriedades preditivas e motivacionais às pistas, independentemente das recompensas externas. Descobrimos que a breve excisão optogênica fásica dos neurônios dopaminérgicos, quando apresentada em associação temporal com estímulos sensoriais discretos, foi suficiente para instanciar essas pistas como estímulos condicionados que subsequentemente tanto evocaram a atividade do neurônio dopaminérgico por si só quanto provocaram o comportamento condicionado bloqueado por sinais. Notadamente, identificamos funções altamente parceladas para subpopulações de neurônios dopaminérgicos projetando-se para diferentes regiões do estriado, revelando sistemas de dopamina dissociáveis para geração de valor de incentivo e fortalecimento do movimento condicionado. Nossos resultados indicam que os neurônios dopaminérgicos orquestram o condicionamento pavloviano via sinais motivacionais funcionalmente heterogêneos, específicos do circuito, para criar, bloquear e moldar comportamentos controlados por pistas.
PMID: 30038277
PMCID: PMC6082399
Pesquisadores estudam como as pistas impulsionam nosso comportamento
- Data: agosto 2, 2018
Os neurônios dopaminérgicos têm um papel em causar sugestões em nosso ambiente para adquirir valor? E, em caso afirmativo, diferentes grupos de neurônios dopaminérgicos desempenham diferentes funções nesse processo?
Essas são as perguntas que os pesquisadores da Universidade de Minnesota Medical School estão procurando responder.
Pesquisa recente publicada em Nature Neuroscience pelo neurocientista Benjamin Saunders, da Escola de Medicina da Universidade de Minnesota, PhD, usa um modelo pavloviano de condicionamento para ver se acender uma luz - uma sugestão simples - pouco antes de os neurônios de dopamina serem ativados poderia motivar a ação. O modelo clássico de Pavlov combinava o toque de um sino com o fornecimento de um bife saboroso a um cachorro que, com o tempo, o condicionava a babar quando o sino tocava com ou sem um bife. Nesta pesquisa, no entanto, não houve recompensa “real” como comida ou água, a fim de permitir aos pesquisadores isolar a função da atividade dos neurônios dopaminérgicos.
"Queríamos saber se os neurônios de dopamina são realmente responsáveis por atribuir um valor a essas pistas ambientais transitórias, como sinais", disse Saunders, que conduziu algumas de suas pesquisas como pós-doutorado no laboratório de Patricia Janak, PhD, em Johns Hopkins University.
Neurônios dopaminérgicos, células cerebrais que se ativam ao receber uma recompensa. Eles também são os neurônios que se degeneram na doença de Parkinson.
“Aprendemos que os neurônios dopaminérgicos são uma forma de nossos cérebros darem significado às pistas ao nosso redor”, disse Saunders. “A atividade dos neurônios dopaminérgicos por si só - mesmo na ausência de alimentos, drogas ou outras substâncias inatamente gratificantes - pode imbuir dicas de valor, dando-lhes a capacidade de motivar ações”.
Para responder à segunda questão central, os pesquisadores direcionaram segmentos específicos de neurônios de dopamina - aqueles localizados na nigra substancial (SNc) e aqueles localizados na área tegmental ventral (VTA). Esses dois tipos de neurônios têm sido historicamente estudados em diferentes campos de pesquisa de doenças - neurônios SNc na doença de Parkinson e neurônios VTA em estudos de dependência.
Os cientistas aprenderam que as pistas que prevêem a ativação dos dois tipos de neurônios geram respostas muito diferentes - as que prevêem os neurônios SNc levam a uma espécie de resposta do tipo “levanta e vai” de movimento rápido revigorado. A sugestão que prevê a ativação do neurônio VTA, no entanto, tornou-se atraente por si só, conduzindo a abordagem para a localização da sugestão, uma espécie de "para onde eu vou?" resposta.
“Nossos resultados revelam papéis motivacionais paralelos para os neurônios de dopamina em resposta aos estímulos. Em uma situação do mundo real, ambas as formas de motivação são críticas ”, disse Saunders. “Você precisa estar motivado para se movimentar e se comportar, e precisa estar motivado para ir ao local específico das coisas que deseja e precisa.”
Estes resultados fornecem uma importante compreensão da função dos neurônios dopaminérgicos relacionados a motivações desencadeadas por estímulos ambientais. E este trabalho contribui para a compreensão da recaída para aqueles que lutam contra os vícios.
“Se uma deixa - um sinal, um beco, um bar favorito - assumir esse poderoso valor motivacional, será difícil resistir aos gatilhos de recaída”, disse Saunders. “Sabemos que a dopamina está envolvida, mas um objetivo essencial para estudos futuros é entender como a motivação normal e saudável desencadeada por sinais difere da motivação disfuncional que ocorre em humanos com vícios e doenças relacionadas.”
Fonte da história
Materiais fornecido por Faculdade de Medicina da Universidade de Minnesota. Nota: O conteúdo pode ser editado para o estilo e comprimento.
Referência de revista:
- Benjamin T. Saunders, Jocelyn M. Richard, Elyssa B. Margolis, Patricia H. Janak. Neurônios dopaminérgicos criam estímulos pavlovianos condicionados com propriedades motivacionais definidas pelo circuito. Nature Neuroscience2018; 21 (8): 1072 DOI: 10.1038/s41593-018-0191-4
;