Οι νευρώνες ντοπαμίνης έχουν κάποιο ρόλο στην πρόκληση δεξιοτήτων στο περιβάλλον μας για να αποκτήσουν αξία; Και αν ναι, δύναται διαφορετικές ομάδες νευρώνες ντοπαμίνης να εξυπηρετούν διαφορετικές λειτουργίες μέσα σε αυτή τη διαδικασία; Αυτές είναι οι ερωτήσεις που θέλουν να δώσουν απάντηση οι ερευνητές του Πανεπιστημίου της Ιατρικής Σχολής της Μινεσότα.
Σε πρόσφατη έρευνα που δημοσιεύτηκε στο Nature Neuroscience από την ιατρική σχολή του Πανεπιστημίου της Μινεσότα, ο νευροεπιστήμονας Benjamin Saunders, Ph.D., χρησιμοποιεί ένα Pavlovian μοντέλο κλιματισμού για να δει η ενεργοποίηση ενός φωτός – ενός απλού συνθήματος- λίγο πριν ενεργοποιηθούν οι νευρώνες ντοπαμίνης θα μπορούσαν να παρακινήσουν τη δράση.
Το κλασικό μοντέλο Pavlov συνδυάζει το κουδούνισμα με την παροχή μιας νόστιμης μπριζόλας σε ένα σκυλί που, με την πάροδο του χρόνου, προετοιμάζει ένα σκυλί για να καταρρεύσει όταν το κουδούνι χτύπησε με ή χωρίς μπριζόλα. Σε αυτή την έρευνα, ωστόσο, δεν υπήρχε “πραγματική” ανταμοιβή, όπως τα τρόφιμα ή το νερό, προκειμένου οι ερευνητές να απομονώσουν τη λειτουργία της νευρωνικής δραστηριότητας της ντοπαμίνης.
“Θέλαμε να μάθουμε αν οι νευρώνες ντοπαμίνης είναι στην πραγματικότητα υπεύθυνοι για την απονομή αξίας σε αυτές τις παροδικές περιβαλλοντικές ενδείξεις, όπως τα σημάδια”, δήλωσε ο Saunders, ο οποίος πραγματοποίησε μέρος της έρευνάς του ως μεταδιδακτορικός συνεργάτης στο εργαστήριο Patricia Janak, Ph.D. , στο Πανεπιστήμιο Johns Hopkins.
Νευρώνες ντοπαμίνης, εκείνα τα κύτταρα στον εγκέφαλο που ενεργοποιούν όταν βιώνουν ανταμοιβή. Είναι επίσης οι νευρώνες που εκφυλίζονται στη νόσο του Πάρκινσον. «Έμαθα ότι οι νευρώνες της ντοπαμίνης είναι ένας τρόπος που οι εγκέφαλοί μας δίνουν τα νοήματα γύρω από μας», δήλωσε ο Saunders. “Η δραστηριότητα των νευρώνων ντοπαμίνης μόνο – ακόμη και αν δεν υπάρχουν τρόφιμα, φάρμακα ή άλλες επιβλαβείς ουσίες – μπορεί να εμπλουτίσει τα στοιχεία με αξία, δίνοντάς τους τη δυνατότητα να παρακινήσουν πράξεις”.
Για να απαντήσουν στο δεύτερο βασικό ερώτημα, οι ερευνητές στοχεύουν συγκεκριμένα τμήματα των νευρώνων της ντοπαμίνης-εκείνα που βρίσκονται στο ουσιαστικό nigra (SNc) και εκείνα που βρίσκονται στην κοιλιακή τμηματική περιοχή (VTA). Αυτοί οι δύο τύποι νευρώνων έχουν ιστορικά μελετηθεί σε διαφορετικά πεδία έρευνας νόσων – νευρώνες SNc στη νόσο του Πάρκινσον και νευρώνες VTA σε μελέτες εξάρτησης.
Οι επιστήμονες έμαθαν ότι τα συνθήματα που προβλέπουν την ενεργοποίηση των δύο τύπων νευρώνων οδήγησαν σε πολύ διαφορετικές αντιδράσεις – αυτοί που πρόβλεψαν τους νευρώνες του SNc οδήγησαν σε ένα είδος «ξεσηκώσεως» από την αναζωογονημένη ταχεία κίνηση. Το σύνθημα που πρόβλεπε την ενεργοποίηση των νευρώνων του VTA, όμως, έγινε δελεαστικό από μόνο του, οδηγώντας την προσέγγιση της θέσης του κουμπιού, ένα είδος “πού πάω;” απάντηση.
“Τα αποτελέσματά μας αποκαλύπτουν παράλληλους κινητήριους ρόλους για τους νευρώνες της ντοπαμίνης, ως απάντηση στα συναισθήματα. Σε μια πραγματική κατάσταση, αμφότερες οι μορφές κινήτρων είναι κρίσιμες», δήλωσε ο Saunders. “Πρέπει να έχετε κίνητρο να μετακομίσετε και να συμπεριφέρεστε, και πρέπει να έχετε κίνητρο να πάτε στη συγκεκριμένη θέση των πραγμάτων που θέλετε και χρειάζεστε”.
Αυτά τα αποτελέσματα παρέχουν σημαντική κατανόηση της λειτουργίας των νευρώνων της ντοπαμίνης που σχετίζονται με τα κίνητρα που προκαλούνται από τα περιβαλλοντικά σημεία. Και αυτό το έργο συμβάλλει στην κατανόηση της υποτροπής για όσους αγωνίζονται με εθισμούς.
“Εάν ένα κουαρτέτο – ένα σημάδι, ένα δρομάκι, ένα αγαπημένο μπαρ – παίρνει αυτή την ισχυρή κινητήρια αξία, θα είναι δύσκολο να αντισταθεί σε σκανδάλες για υποτροπή”, δήλωσε ο Saunders. “Γνωρίζουμε ότι η ντοπαμίνη εμπλέκεται, αλλά ένας βασικός στόχος για μελλοντικές μελέτες είναι να κατανοήσουμε πώς το φυσιολογικό και υγιές κίνητρο που προκαλείται από τα δάκρυα διαφέρει από το δυσλειτουργικό κίνητρο που συμβαίνει στους ανθρώπους με εθισμό και σχετικές ασθένειες”.