Kiel Dopamino Influas Lernadon: Esploristoj Mezuras Preskaŭ Daŭran Dopaminan Agadon En Pacientoj de Parkinson
Kiel Dopamino Influas Lernadon: Esploristoj Mezuras Preskaŭ Daŭran Dopaminan Agadon En Pacientoj de Parkinson
Anonim

Dopamino estas kemiaĵo en la cerbo, kiu estas produktita kiam ni spertas plaĉan rekompencon; ĝi ankaŭ estas proksime ligita al sentoj de enamiĝo, same kiel drogmanio. La neŭrotransmitoro ludas sufiĉe gravan rolon en lernado ĉar la pli altaj niveloj de ĝi permesas al la cerbo kapti kaj reteni pli da informoj. La foresto de ĝi, dume, kondukas al malkapablo koncentriĝi pri informoj aŭ memori ĝin poste.

Esploristoj de la Carilion Institute de Virginia Tech scias pri la ligo de dopamino al lernado dum iom da tempo, sed ili volis fosi iom pli profunde en nova studo. Uzante altnivelan teknologion, la esploristoj ekzamenis dopaminnivelojn en pacientoj de Parkinson, kiuj suferis cerban kirurgion kun rapideco mil fojojn pli rapide ol antaŭe registrite ĉe homoj. Iliaj rezultoj igis ilin kredi, ke ilia pasinta kompreno pri dopamino estis sufiĉe limigita - ĝi fakte ludis pli grandan rolon en lernado kaj mensaj malordoj kiel depresio ol antaŭe kredis.

"Pli ol 20 jaroj da esplorado en nehomaj modelorganismoj pentris tre specifan bildon de la suspektata rolo de dopamino en gvidado de homa konduto," Read Montague, direktoro de la Homa Neŭrobildiga Laboratorio ĉe la Virginia Tech Carilion Research Institute kaj verkinto de la studo, diris en la gazetara komuniko. "Kaj nun, kun ĉi tiuj unuaspecaj mezuradoj, faritaj rekte en homoj, ni malkovris, ke ĉi tiu bildo estis bedaŭrinde nekompleta."

La esploristoj laboris kun Wake Forest University Health Science neŭrokirurgoj, ekzamenante dopaminnivelojn en partoprenantoj kiuj havis Parkinson-malsanon. Dum la studo, la esploristoj koncentriĝis pri Parkinson-pacientoj, kiuj estis kirurgiaj por enplanti elektrodojn de profundcerbaj stimulaj elektrodoj. Ili elektis Parkinson-on ĉar ĝi estas malsano, kiu implikas "sistemon… disfali en iliaj cerboj", Ken Kishida, aŭtoro de la studo, diris en la gazetara komuniko. "Parkinson-malsano estas karakterizita per la morto de dopamin-liberigantaj neŭronoj, kaj ni provas kompreni la subestajn mekanismojn de la malsanprocezo."

La 17 pacientoj de Parkinson, kiuj volontulis por mezuri siajn dopaminajn signalojn dum kirurgio, proponis al la esploristoj unikan ŝancon studi ion, kio neniam antaŭe estis analizita ĉe ĉi tiu nivelo. Kaj la teknologio kiun ili uzis - karbonfibra elektrodo metita en la striaton, proksime de la centro de la cerbo - estis rapida kaj avangarda maniero mezuri multe pli da detaloj ol iam antaŭe. Per la elektrodo kaj rapid-skana cikla voltametrio, kiu mezuras preskaŭ kontinuan kemian agadon en la cerbo, la esploristoj monitoris dopaminfluktuojn en la pacientoj dum ili konscie ludis investludon dum kirurgio.

Kurioze, la dopamino en ĉi tiuj pacientoj ne montris altiĝojn aŭ malaltiĝojn. "Ni analizis la datumaron de ĉirkaŭ mil pulsoj de dopamino, kaj ĝi estis plata," diris Montague. "La signaloj ne distingis inter pozitiva reago kaj negativa."

La detaloj, kiujn ili ekzamenis poste, malkaŝis novajn informojn pri kiel funkcias dopamino en pacientoj de Parkinson. Pasinta esplorado montris, ke dopaminaj signaloj povus diri, kiam persono atendas rekompencon, kaj ĉu la persono ricevas la rekompencon. Sed ilia plej nova studo pruvis, ke la bildo estas multe pli ol tio. La dopaminaj pulsoj ŝajnis kombini informojn pri kio povus okazi al la informoj kaj kio fakte okazis, kreante "tute novan manieron rigardi la rolon de dopamina signalado en la homa cerbo."

"Ni trovis, ke dopamino spuras du faktorojn," Montague diris, "kio okazis kaj kio povus okazi. Niaj dopaminaj neŭronoj ŝajnas spuri ĉu io povus esti pli bona aŭ pli malbona, kaj ĉi tiu informo estas ĉifrita de la rapidaj ŝanĝoj en dopamina liberigo. Ĉi tiuj trovoj povas komenci malkaŝi, en komputilaj terminoj, kio mankas en la dopamina sistemo de pacientoj de Parkinson."

Plia esplorado daŭrigus esplori kiel dopamino efikas rekompencan decidon en lernado, kun eblaj implicoj por depresio, toksomanio kaj aliaj neŭrologiaj kaj psikiatriaj malordoj. "La kapablo fari ĉi tiun specon de mezurado estas sukceso," diris Montague. "Ĉi tiuj precizaj, realtempaj mezuradoj de dopamin-koditaj eventoj en la vivanta homa cerbo helpos nin kompreni la mekanismojn de decido en sano kaj malsano."

Populara laŭ temo