Dopamin hjälper till med matte regler och humör

Nervceller i den prefrontala cortex (markerad) kan behandla "större än" och "mindre än" regler bättre under påverkan av dopamin
Den kemiska budbäraren dopamin - annars känd som lyckahormonet - är viktig inte bara för motivation och motoriska färdigheter. Det verkar som att det också kan hjälpa nervceller med svåra kognitiva uppgifter. Torben Ott, Simon Jacob och professor Andreas Nieder från Tübingen institut för neurobiologi har för första gången demonstrerat hur dopamin påverkar hjärnceller vid bearbetning av regler. Du kan läsa studien i sin helhet i den tidiga onlineutgåvan av Neuron.

Effekterna av dopamin blir mycket tydliga när hjärnan får för lite av det, vilket är fallet med Parkinsons sjukdom. En dopaminobalans leder till varierande neurologiska störningar - särskilt rörelse - men också mentala förmågor. Vårt viktigaste kognitiva centrum, den prefrontala cortexen, som vi använder för abstrakt tanke, regelbaserade beslut och logiska slutsatser, förses intensivt med dopamin. Trots dess stora medicinska betydelse vet vi lite om dopamins effekter på informationsbehandling av neuroner i den friska hjärnan.

För att testa detta utbildade forskarna rhesusapor för att lösa "större än" och "mindre än" matematiska problem. Från andra nya studier visste forskarna att vissa nervceller i prefrontal cortex svarar på sådana frågor - hälften av dessa "regelceller" aktiverades bara när "större än" -regeln tillämpades, och den andra hälften aktiverades bara när "mindre än ”-regeln tillämpas.

Under tiden släpptes fysiologiskt små mängder av olika ämnen nära de relevanta cellerna. Dessa ämnen kan ha samma effekt som dopamin - eller motsatt effekt - och kan adsorberas av dopaminkänsliga neuroner. Det överraskande resultatet var att stimulering av tillät "regelcellerna" att prestera bättre och tydligare skilja mellan "större än" och "mindre än" reglerna. Dopamin hade en positiv effekt på "regelcellernas" kvalitet på arbetet.

Studien ger ny inblick i hur dopamin påverkar abstrakta tankeprocesser som behövs, till exempel för att tillämpa enkla matematiska regler. "Med dessa resultat börjar vi bara förstå hur nervceller i prefrontal cortex producerar komplext, målstyrt beteende", säger Ott. Tillsammans med en bättre förståelse för grunden till i denna viktiga del av hjärnan kan resultaten ha medicinsk betydelse. ”Dessa nya insikter hjälper oss att bättre tolka effekterna av vissa läkemedel som kan användas till exempel vid allvarliga psykiska störningar”, säger professor Nieder, ”eftersom sådana läkemedel påverkar balans i på sätt som vi inte förstår hittills. ”

Ursprungliga artikeln

Utforska vidare: Forskare finner epigenetiska slips till neuropsykiatriska störningar

Mer information: Torben Ott, Simon N. Jacob och Andreas Nieder: "Dopaminreceptorer förbättrar differentiellt regelkodning i primära prefrontala cortexneuroner." Neuron, Online Early Edition, 4 december 2014. DOI: 10.1016 / j.neuron.2014.11.012