Dopamin håller hjärnan motiverad att driva ett avlägset mål
Av Lisa Franchi på Augusti 07, 2013
Forskare vid Michigan Institute of Technology fann att neurotransmitterdopamin spelar en viktig roll för att hjälpa hjärnan att hålla fokus på sina långsiktiga mål. Deras resultat kan också hjälpa till att förklara varför människor med Parkinsons sjukdom, där dopamin-signaleringen är nedsatt, ofta har problem med att behålla den motivation som krävs för att slutföra långa uppgifter.
Tidigare studier har kopplat dopamin med belöning, vilket tyder på att dopaminneuronerna visar aktivitetsbrist när djur får en oväntad belöning. Dessa resultat var viktiga för förstärkningsinlärning - processen genom vilket ett djur lär sig att utföra en uppgift eller åtgärd som leder till en belöning. I de flesta studier ges belöningen emellertid nästan omedelbart. Men det här är inte vad som händer i det verkliga livet, särskilt hos människor. I de flesta fall måste folk arbeta hårt och vänta på en viss tid för att få belöningen (t ex måste anställda tålmodigt vänta några veckor innan de får sina löner).
Hjärnan på långsiktiga mål
MIT-laget, som leds av professor Ann Graybiel, bestämde sig för att studera förändringarna i dopaminsystemet när belöningen eller tillfredsställelsen är försenad. För sin studie utbildade forskarna labbmöss för att navigera i en labyrint för att nå en belöning. Under varje försök hörde ämnena en ton som instruerade dem att navigera antingen till vänster eller höger för att hitta en chokladmjölkbelöning.
Graybiel och hennes kollegor ville mäta hur mycket dopamin släpptes i striatumen - den del av hjärnan som var involverad i förstärkningslärande. För att göra detta samarbetade de med Paul Phillips vid University of Washington, som utvecklade en teknik som kallades snabbscanning cyclisk voltammetri (FSCV). Utformningen använder små, implanterade, kolfiberelektroder för att kontinuerligt mäta dopaminkoncentration baserat på dess elektrokemiska fingeravtryck.
Mark Howe, studieförfattaren och en före detta student i Graybiel som nu är postdoktor vid Institutionen för neurobiologi vid Northwestern University, sa att de använde FSCV-metoden för att kunna mäta mängden dopamin som släpptes på upp till fyra olika platser. i hjärnan samtidigt, när djuren reser genom labyrinten. "Varje sond mäter koncentrationen av extracellulär dopamin i en liten volym hjärnvävnad och speglar förmodligen aktiviteten hos tusentals nervterminaler." han sa.
Forskare förväntade sig att se pulser av dopamin vid olika tider i försöket, men de blev förvånade över att det ökade stadigt när råttorna närmade sig sitt mål. Och trots variationen i deras beteende förblev dopamin-signalerna samma. Dessutom beror det inte på sannolikheten att få en belöning, vilket tidigare studier tyder på.
"Istället verkar dopaminsignalen återspegla hur långt borta råttan är från sitt mål", förklarade Prof Graybiel. "Ju närmare det kommer, desto starkare blir signalen."
De fann också att signalens storlek var relaterad till storleken på den förväntade belöningen. När råttorna var utbildade för att förutse en större mängd chokladmjölk, ökade deras dopaminsignaler mer brant till en högre slutkoncentration.
Samma fungerar för människor
"Jag skulle bli chockad om något liknande inte händer i våra egna hjärnor." sa Graybiel. I fallet med Parkinsons till exempel, där dopaminsignalering i hjärnan är nedsatt, har patienter svårt att upprätthålla sin motivation att slutföra en lång uppgift. Den ledande forskaren föreslår att det är förmodligen för att dessa människor inte kan producera denna långsamma ramping dopaminsignal.
Deras arbete publicerades i tidningen Nature.
Källa till denna artikel:
Lång dopamin signalering i striatum signalerar närhet och värde av avlägsna belöningar
© Copyright 2013 av http://www.naturaltherapyforall.com Hypnoterapi Sunderland Alla rättigheter förbehållna .
;