Ένα από τα πιο σημαντικά ερωτήματα στη νευροεπιστήμη είναι το πώς λαμβάνονται οι αποφάσεις και πώς ελέγχεται η συμπεριφορά.
Ο νευροδιαβιβαστής της ντοπαμίνης παίζει κεντρικό ρόλο σε όλα αυτά. Επιστήμονες στο Τεχνικό Πανεπιστήμιο του Μονάχου (TUM), μαζί με ερευνητές στο Ινστιτούτο Νευροβιολογίας Max Planck, εξέτασαν τον ρόλο που παίζει η ντοπαμίνη στη διαδικασία λήψης αποφάσεων και στον έλεγχο της κίνησης.
Τα ζώα έχουν έμφυτη προτίμηση για ορισμένες μυρωδιές και γεύσεις. Οι ελκυστικές μυρωδιές συνδέονται με πράγματα όπως το καλό φαγητό. Λιγότερο ελκυστικές μυρωδιές –όπως για παράδειγμα τα χαλασμένα τρόφιμα– ενστικτωδώς δίνουν στο ζώο ένα σήμα που λέει: Μπορεί να υπάρχει κίνδυνος εδώ! Όσον αφορά τη γεύση, όλα τα ζώα έχουν παρόμοιες προτιμήσεις: η ζάχαρη και τα λιπαρά γίνονται αντιληπτά ως θετικά, ενώ η πικρή γεύση γίνεται αντιληπτή μάλλον αρνητικά.
Προκειμένου να μπορέσουμε να κάνουμε τέτοιες αξιολογήσεις, χρειαζόμαστε σήματα στον εγκέφαλο που μας λένε «Αυτό είναι καλό» ή «Αυτό είναι κακό». Το ντοπαμινεργικό σύστημα στον εγκέφαλο, γνωστότερο ως σύστημα ανταμοιβής, παίζει σημαντικό ρόλο σε αυτές τις αξιολογήσεις.
Κατανοώντας τι συμβαίνει στον εγκέφαλο
Οι νευρώνες που παράγουν ντοπαμίνη, γνωστοί ως ντοπαμινεργικοί νευρώνες, παίζουν ρόλο σε μια σειρά ασθενειών, από την εθιστική συμπεριφορά και την παχυσαρκία έως τη νόσο του Πάρκινσον. Στον εθισμό ή την παχυσαρκία, τα σήματα του συστήματος ανταμοιβής μπορεί να είναι πολύ δυνατά ή, επίσης, πολύ αδύναμα. Στη νόσο του Πάρκινσον, οι ντοπαμινεργικοί νευρώνες εκφυλίζονται και αυτό επηρεάζει τον έλεγχο των κινητικών λειτουργιών.
Για να μάθετε περισσότερα σχετικά με τις διαδικασίες στον εγκέφαλο, βασική έρευνα είναι απαραίτητη. Η Ιλόνα Γκρούνβαϊτ Κάντοου, καθηγήτρια Νευρωνικού Ελέγχου Μεταβολισμού στη Σχολή Επιστημών Ζωής του TUM και η ομάδα της διεξάγουν έρευνα σχετικά με τη μύγα Drosophila melanogaster, την κοινή μύγα.
Οι νευροεπιστήμονες χρησιμοποιούν συχνά αυτή τη μύγα ως μοντέλο επειδή τα νευρωνικά της δίκτυα είναι πολύ πιο απλά από αυτά των ανθρώπων. Χρησιμοποιώντας γενετικά κόλπα, οι επιστήμονες μπορούν να ενεργοποιήσουν και να απενεργοποιήσουν μεμονωμένα στοιχεία δικτύου ή να τα αλλάξουν.
Αυτό επιτρέπει στους ερευνητές να κατανοήσουν τις αρχές των νευρωνικών κυκλωμάτων που διέπουν τις λειτουργίες πιο περίπλοκων εγκεφάλων. Η ντοπαμίνη παίζει πολύ παρόμοιο ρόλο στον εγκέφαλο ανθρώπων και εντόμων, εξηγούν οι επιστήμονες.
Διαβάστε σχετικά: Ο ρόλος και η επίδραση της ντοπαμίνης και της σεροτονίνης
Περαιτέρω διευκρίνιση της επίδρασης της ντοπαμίνης
Η ντοπαμίνη είναι ένα από τα πιο εντατικά μελετημένα σήματα στον εγκέφαλο. Συμμετέχει τόσο στη γνωστική (π.χ. κίνητρο, ενίσχυση, στοχοκατευθυνόμενη συμπεριφορά, στον έλεγχο της κίνησης και στην κίνηση, στη λήψη αποφάσεων και στη μάθηση) όσο και σε περισσότερο βασικές λειτουργίες (π.χ. αναπαραγωγή και ναυτία).
Το πώς η ντοπαμίνη συμβάλλει στις διάφορες πτυχές της λειτουργικότητας και της συμπεριφοράς του νευρικού κυκλώματος είναι ένα ανοιχτό ερώτημα, αλλά πιστεύεται ότι οι ντοπαμινεργικοί νευρώνες χρησιμοποιούν διαφορετικά μοτίβα δραστηριότητας για να στείλουν ένα σήμα στον εγκέφαλο για το τι χρειάζεται και αισθάνεται το σώμα.
Έχουμε πλέον διερευνήσει τη δραστηριότητα των ντοπαμινεργικών νευρώνων με μεγαλύτερη λεπτομέρεια, δήλωσε η Γκρούνβαϊτ Κάντοου. Η ομάδα ανέπτυξε μια προσαρμοσμένη μέθοδο τρισδιάστατης απεικόνισης βασισμένη στην in vivo απεικόνιση ασβεστίου, καθώς το ασβέστιο είναι ένας καλός δείκτης νευρωνικής δραστηριότητας.
Οι νευρώνες αντιδρούν ευέλικτα και ξεχωριστά
Χρησιμοποιώντας αυτήν τη μέθοδο, η ερευνητική ομάδα μπόρεσε να δείξει ότι η δραστηριότητα ενός δικτύου ντοπαμινεργικών νευρώνων αντικατοπτρίζει τόσο τις έμφυτες προτιμήσεις για τη μυρωδιά και τη γεύση, όσο και τη φυσιολογική κατάσταση του οργανισμού.
Εκτός από τα αισθητήρια ερεθίσματα όπως η μυρωδιά ή η γεύση, οι ντοπαμινεργικοί νευρώνες καταγράφουν επίσης πληροφορίες σχετικά με το εάν ένας οργανισμός κινείται ή όχι. Οι νευρώνες μπορούν να ανταποκριθούν τόσο σε εσωτερικές καταστάσεις συμπεριφορές όσο και στα εξωτερικά σήματα, να τις ενώσουν και να τις χρησιμοποιήσουν για να υποστηρίξουν τόσο τις γνωστικές όσο και τις κινητικές διαδικασίες.
Κάνοντας αυτό, οι νευρώνες μπορούν να αντιδράσουν με ευελιξία και ατομικά στις πιο σημαντικές πληροφορίες – όπως η μυρωδιά, η γεύση, αλλά και η πείνα ή η κίνηση κάποιου. Αυτό είναι σημαντικό για να ληφθεί μια ισορροπημένη απόφαση, καθώς ένα εξωτερικό αισθητήριο σήμα μπορεί μερικές φορές να σημαίνει κάτι καλό ή κακό, ανάλογα με την κατάσταση ενός οργανισμού, λέει η καθηγήτρια Γκρούνβαϊτ Κάντοου.
Αναπάντεχα αποτελέσματα
Οι ερευνητές ήταν έκπληκτοι με το ότι οι ντοπαμινεργικοί νευρώνες συμπεριφέρονται αρκετά διαφορετικά σε διαφορετικά ζώα. Εικάζουν ότι αυτό μπορεί να εξηγήσει τις ατομικές προτιμήσεις και τις διαφορές συμπεριφοράς μεταξύ των ατόμων.
Επιπλέον, οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι η κίνηση του ζώου όχι μόνο ενεργοποιεί αυτούς τους ντοπαμινεργικούς νευρώνες, αλλά και άλλες περιοχές του εγκεφάλου που πραγματικά δεν έχουν καμία σχέση με την κίνηση. Αυτό παρέχει σημεία αφετηρίας για περαιτέρω έρευνα, για παράδειγμα ποιο ρόλο παίζει η κίνηση γενικά ως αντίδραση σε ένα περιβαλλοντικό ερέθισμα.
Έρευνα: Valence and State-Dependent Population Coding in Dopaminergic Neurons in the Fly Mushroom Body
Απόδοση: Γεωργία Νέδιου - τελειόφοιτη φοιτήτρια Ψυχολογίας
Επιμέλεια: Ισμήνη Τσοχαλή, επιμελήτρια κειμένων
Πηγή
*Απαγορεύεται ρητώς η αναπαραγωγή χωρίς προηγούμενη άδεια των υπευθύνων της ιστοσελίδας*
