Τι συμβαίνει στον ανθρώπινο εγκέφαλο όταν μαθαίνει από τις θετικές και τις αρνητικές εμπειρίες;
Για να βοηθήσουν στην απάντηση σε αυτό το ερώτημα και στην καλύτερη κατανόηση της λήψης αποφάσεων και της ανθρώπινης συμπεριφοράς, οι επιστήμονες μελετούν την ντοπαμίνη.
Η ντοπαμίνη είναι ένας νευροδιαβιβαστής που παράγεται στον εγκέφαλο και χρησιμεύει ως χημικός αγγελιοφόρος, διευκολύνοντας την επικοινωνία μεταξύ των νευρικών κυττάρων του εγκεφάλου και του σώματος. Εμπλέκεται σε λειτουργίες όπως η κίνηση, η γνώση και η μάθηση. Ενώ η ντοπαμίνη είναι περισσότερο γνωστή για τη συσχέτισή της με θετικά συναισθήματα, οι επιστήμονες διερευνούν επίσης το ρόλο της σε αρνητικές εμπειρίες.
Μια νέα μελέτη από ερευνητές της Ιατρικής Σχολής του Πανεπιστημίου Wake Forest που δημοσιεύθηκε την 1η Δεκεμβρίου 2023 στο Science Advances δείχνει ότι η απελευθέρωση ντοπαμίνης στον ανθρώπινο εγκέφαλο παίζει καθοριστικό ρόλο στην κωδικοποίηση των λαθών πρόβλεψης ανταμοιβής και τιμωρίας. Αυτό σημαίνει ότι η ντοπαμίνη εμπλέκεται στη διαδικασία μάθησης τόσο από θετικές όσο και από αρνητικές εμπειρίες, επιτρέποντας στον εγκέφαλο να προσαρμοστεί και να προσαρμόσει τη συμπεριφορά του με βάση τα αποτελέσματα αυτών των εμπειριών.
Προηγουμένως, η έρευνα είχε δείξει ότι η ντοπαμίνη παίζει σημαντικό ρόλο στο πώς μαθαίνουν τα ζώα από τις εμπειρίες της επιβράβευσης και πιθανώς της τιμωρίας, είπε ο Κένεθ Κισίντα, αναπληρωτής καθηγητής φυσιολογίας και φαρμακολογίας και νευροχειρουργικής στην Ιατρική Σχολή του Πανεπιστημίου Wake Forest.
Αυτή είναι η πρώτη μελέτη σε ανθρώπους που εξετάζει πώς η ντοπαμίνη κωδικοποιεί τις ανταμοιβές και τις τιμωρίες και εάν η ντοπαμίνη αντανακλά ένα «βέλτιστο» διδακτικό σήμα που χρησιμοποιείται στην πιο προηγμένη έρευνα τεχνητής νοημοσύνης του σήμερα, συμπλήρωσε.
Για τη μελέτη, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν κυκλική βολταμετρία γρήγορης σάρωσης, μια ηλεκτροχημική τεχνική, σε συνδυασμό με μηχανική μάθηση, για να ανιχνεύσουν και να μετρήσουν τα επίπεδα ντοπαμίνης σε πραγματικό χρόνο (δηλαδή, 10 μετρήσεις ανά δευτερόλεπτο). Ωστόσο, αυτή η μέθοδος είναι προκλητική και μπορεί να πραγματοποιηθεί μόνο κατά τη διάρκεια επεμβατικών διαδικασιών όπως η εγκεφαλική διέγερση εγκεφάλου (DBS). Το DBS χρησιμοποιείται συνήθως για τη θεραπεία καταστάσεων όπως η νόσος του Πάρκινσον, ο ιδιοπαθής τρόμος, η ιδεοψυχαναγκαστική διαταραχή και η επιληψία.
Διαβάστε σχετικά: Ο ρόλος της ντοπαμίνης στη λήψη αποφάσεων
Ενώ οι συμμετέχοντες ήταν ξύπνιοι στο χειρουργείο, έπαιξαν ένα απλό παιχνίδι στον υπολογιστή. Καθώς έπαιζαν το παιχνίδι, πραγματοποιήθηκαν μετρήσεις ντοπαμίνης στο ραβδωτό σώμα, ένα μέρος του εγκεφάλου που είναι σημαντικό για τη γνωστική λειτουργία, τη λήψη αποφάσεων και τις συντονισμένες κινήσεις. Κατά τη διάρκεια του παιχνιδιού, οι επιλογές των συμμετεχόντων είτε επιβραβεύονταν είτε τιμωρούνταν με πραγματικά χρηματικά κέρδη ή ζημίες.
Το παιχνίδι χωρίστηκε σε τρία στάδια στα οποία οι συμμετέχοντες έμαθαν από θετικά ή αρνητικά σχόλια να κάνουν επιλογές που μεγιστοποιούν τις ανταμοιβές και ελαχιστοποιούν τις ποινές. Τα επίπεδα ντοπαμίνης μετρούνταν συνεχώς, μία φορά κάθε 100 χιλιοστά του δευτερολέπτου, σε κάθε ένα από τα τρία στάδια του παιχνιδιού.
Βρήκαμε ότι η ντοπαμίνη όχι μόνο παίζει ρόλο στη σηματοδότηση τόσο θετικών όσο και αρνητικών εμπειριών στον εγκέφαλο, αλλά φαίνεται να το κάνει με τρόπο που είναι βέλτιστος όταν προσπαθείς να μάθεις από αυτά τα αποτελέσματα. Αυτό που ήταν επίσης ενδιαφέρον είναι πως φαίνεται ότι υπάρχουν ανεξάρτητα μονοπάτια στον εγκέφαλο που εμπλέκουν ξεχωριστά το σύστημα ντοπαμίνης για εμπειρίες ανταμοιβής έναντι τιμωρίας.
Και συμπλήρωσε: Τα αποτελέσματα, μάς αποκαλύπτουν ένα εκπληκτικό αποτέλεσμα, ότι αυτά τα δύο μονοπάτια μπορεί να κωδικοποιούν εμπειρίες ανταμοιβής και τιμωρίας σε ελαφρώς μετατοπισμένες χρονικές κλίμακες που χωρίζονται μόνο κατά 200 έως 400 χιλιοστά του δευτερολέπτου, είπε ο Κισίντα.
Ο ερευνητής πιστεύει ότι αυτό το επίπεδο κατανόησης μπορεί να οδηγήσει σε καλύτερη κατανόηση του τρόπου με τον οποίο επηρεάζεται το σύστημα ντοπαμίνης σε ανθρώπους με ψυχιατρικές και νευρολογικές διαταραχές. Υπογράμμισε ότι απαιτείται πρόσθετη έρευνα για να κατανοηθεί πώς μεταβάλλεται η σηματοδότηση της ντοπαμίνης σε ψυχιατρικές και νευρολογικές διαταραχές.
Έρευνα: Paul Sands et al, Sub-second fluctuations in extracellular dopamine encode reward and punishment prediction errors in humans, Science Advances (2023). DOI: 10.1126/sciadv.adi4927
Απόδοση: Ισιδώρα Σκουρλή, Διδάκτωρ του Τμήματος Νοσηλευτικής του Εθνικού και Καποδιστριακού Πανεπιστημίου Αθηνών
Επιμέλεια: PsychologyNow.gr
Πηγή
*Απαγορεύεται ρητώς η αναπαραγωγή χωρίς προηγούμενη άδεια των υπευθύνων της ιστοσελίδας*
