Ученые сообщают о роли дофамина и серотонина в человеческом восприятии и принятии решений.

By Зоя Маркевич No comments

dopamine
Шариковая модель молекулы дофамина, нейромедиатора, который влияет на центры вознаграждения и удовольствия мозга. Предоставлено: Jynto/Википедия.

Ученые из Медицинской школы Уэйк Форест зафиксировали в реальном времени изменения уровней дофамина и серотонина в мозгу человека, которые связаны с восприятием и принятием решений. Эти же нейрохимические вещества также имеют решающее значение при двигательных расстройствах и психических заболеваниях, включая злоупотребление психоактивными веществами и депрессию.

Их выводы опубликованы в выпуске журнала Neuron от 12 октября.

«Это исследование дает нам уникальное окно в человеческий мозг, которое было недоступно до сих пор», — сказал главный исследователь Кеннет Т. Кишида, доктор философии, доцент кафедры физиологии, фармакологии и нейрохирургии Медицинской школы Уэйк Форест. , часть Wake Forest Baptist Health. «Почти все, что мы механистически знали об этих нейрохимических веществах, было получено в результате работы, проведенной на доклинических моделях животных, а не из прямых данных, полученных от людей».

Более четкое понимание того, как эти химические вещества мозга на самом деле работают у людей, может привести к усовершенствованию лекарств или методов лечения таких заболеваний, как болезнь Паркинсона, расстройство, вызванное употреблением психоактивных веществ или депрессия, сказал Кишида.

В этом наблюдательном исследовании нейротрансмиттеры дофамин и серотонин отслеживались у пяти пациентов с помощью быстрой циклической вольтамперометрии — электрохимического метода, используемого для измерения дофамина и серотонина, адаптированного для использования у пациентов. Дофамин и серотонин — это химические посредники, используемые нервной системой для регулирования бесчисленных функций и процессов в организме.

Участники исследования — двое с болезнью Паркинсона и трое с эссенциальным тремором — были пациентами клиники Wake Forest Baptist, которым для лечения их состояния назначили имплант для глубокой стимуляции мозга. Работая в тесном сотрудничестве с нейрохирургами, Стивеном Б. Таттером, доктором медицины, и Адрианом У. Лакстоном, доктором медицины, команда Кишиды смогла использовать стандартный процесс хирургического картирования, чтобы вставить микроэлектрод из углеродного волокна глубоко в мозг для обнаружения и регистрации высвобождаемого серотонина и дофамина. от нейронов. Пациенты с эссенциальным тремором были важны для исследования, потому что, в отличие от болезни Паркинсона, которая вызвана потерей дофамин-продуцирующих нейронов, считается, что эссенциальный тремор не вызван изменениями в функции дофамина или серотонина.

Пока пациенты бодрствовали в операционной, они выполняли задачи по принятию решений, похожие на простую компьютерную игру. Когда они выполняли задания, измерения дофамина и серотонина проводились в полосатом теле, части мозга, которая контролирует познание, вознаграждение и координированные движения.

Кишида описал игру как серию точек на экране компьютера, которые перемещались через контрольную точку «перекрестие», расположенную в центре экрана. Пациенты должны были решить, в какую сторону движутся точки. Иногда точки двигались в одном направлении, а иногда они двигались более хаотично, что затрудняло принятие решения.

Затем точки исчезли, и пациенту нужно было выбрать, в каком направлении они перемещаются — по часовой стрелке или против часовой стрелки — относительно фиксированной точки. Этот экспериментальный план, созданный соавторами и соавторами Кишиды Дэном Бангом и Стивеном М. Флемингом из Университетского колледжа Лондона, позволил команде исследовать различные аспекты того, как человеческий мозг решает, что он воспринимает.

Эта последовательность повторялась от 200 до 300 раз для каждого пациента, в зависимости от того, как двигались точки, и, таким образом, от того, насколько трудно пациенту решить, что он видит. Иногда пациентам приходилось указывать, насколько они уверены в своем выборе.

Тест был разработан для отслеживания способности пациента воспринимать движение точек и уверенности пациента в правильном определении направления этого движения, чтобы определить, как на самом деле ведут себя дофамин и серотонин. По словам Кишида, испытания были рандомизированы, чтобы свести к минимуму предсказуемость от одного испытания к другому.

Результаты показали, что чем больше пациент сомневался в направлении точек, тем выше становился уровень серотонина. Когда их уверенность возросла, уровень серотонина снизился.

Исследование также показало, что до акта выбора уровень дофамина повышался в ожидании выбора, а уровень серотонина падал, и когда оба достигли определенного уровня, человек сделал свой выбор. Как если бы дофамин действовал как педаль газа, а серотонин действовал как тормоз, и только когда были задействованы обе системы, было разрешено действие выбора (нажатие кнопки), сказал Кишида.

«Это исследование проливает свет на роль этих нейрохимических веществ в обучении, пластичности мозга и нашем восприятии окружающей среды», — сказал Кишида. «Теперь у нас есть более подробное представление о том, как наш мозг формирует то, что мы воспринимаем, использует это восприятие для принятия решений и интерпретирует последствия выбора, который мы делаем. Допамин и серотонин, по-видимому, имеют решающее значение во всех этих процессах.

«Важно отметить, что подобные исследования помогут нам и другим ученым лучше понять, как лекарства или лекарства, такие как ингибиторы обратного захвата серотонина, влияют на когнитивные способности, принятие решений и влияют на психические состояния, такие как депрессия»./p>

Добавить комментарий