نقش تازه ی «دوپامین» در مغز انسان کشف شد

برای اولین بار، تنظیم دوپامین در اعماق مغز سه انسان به صورت لحظه‌ای ترسیم شده و نشان داده شده است که چگونه انتقال دهنده عصبی مغز نقشی اساسی نه تنها در تشخیص پاداش‌ها، بلکه یادگیری از اشتباهات دارد.

پژوهشگران دانشکده پزشکی دانشگاه ویک فارست(WFUSM) در یک مطالعه جدید اطلاعات مهمی را در مورد مکانیسم‌های تصمیم‌گیری مغز کشف کرده‌اند که می‌تواند به ما کمک کند تا بفهمیم چگونه سیگنال‌دهی دوپامین در اختلالات روانپزشکی و عصبی متفاوت است.

دکتر کنت کیشیدا، دانشیار فیزیولوژی و فارماکولوژی و جراحی مغز و اعصاب در WFUSM می‌گوید: پیش از این، تحقیقات نشان داده بود که دوپامین نقش مهمی در نحوه یادگیری حیوانات از تجربیات «پاداش» و احتمالاً «تنبیه» بازی می‌کند.

اما کار کمی برای ارزیابی مستقیم آنچه که دوپامین در مقیاس‌های زمانی سریع در مغز انسان انجام می‌دهد، انجام شده است.

وی افزود: این اولین مطالعه روی انسان است که بررسی می‌کند چگونه دوپامین پاداش‌ها و مجازات‌ها را رمزگذاری می‌کند و اینکه آیا دوپامین یک سیگنال آموزشی «بهینه» را که در پیشرفته‌ترین تحقیقات هوش مصنوعی امروزی استفاده می‌شود، منعکس می‌کند یا خیر.

پژوهشگران برای این مطالعه از ولتامتری چرخه‌ای اسکن سریع، همراه با یادگیری ماشینی برای اندازه‌گیری سطوح دوپامین در لحظه استفاده کردند. از آنجایی که این کار فقط طی یک جراحی تهاجمی قابل انجام است، سه بیمار که قرار بود این نوع درمان، یعنی تحریک عمیق مغز را دریافت کنند، توانستند در این پژوهش شرکت کنند.

بنابراین یک میکروالکترود فیبر کربنی در اعماق مغز شرکت‌کنندگان برای نظارت بر دوپامین در جسم مخطط مغز آنها، یعنی ناحیه‌ای از مغز که در تصمیم‌گیری، شکل‌گیری عادت و پاداش نقش دارد، قرار داده شد.

سپس آنها وظیفه یافتند یک بازی رایانه‌ای ساده را انجام دهند که دارای سه مرحله بود و شرکت کنندگان را ملزم می‌کرد تا از طریق تجربه یاد بگیرند تا انتخاب‌هایی را انجام دهند که در عین حال مجازات‌ها را به حداکثر می‌رساند.

بازیکنان برای تصمیم‌گیری صحیح، جوایز پولی واقعی دریافت کردند و به عنوان جریمه برای حرکات اشتباه پول از دست می‌دادند. ضمن اینکه دوپامین یک بار در هر ۱۰۰ میلی‌ثانیه در هر بازیکن، در تمام مراحل بازی اندازه‌گیری شد.

چیزی که پژوهشگران دریافتند، کاملاً غیرمنتظره بود. آنها دریافتند که مسیر دوپامین ممکن است بسیار چندوجهی‌تر و پیچیده‌تر از آن چیزی باشد که ما فکر می‌کردیم و به همان اندازه که در پاداش‌ها نقش دارد، در پردازش ضررها نیز نقش ایفا می‌کند و این مسیرها در یک مقیاس زمانی متفاوت عمل می‌کنند.

کیشیدا می‌گوید: ما دریافتیم که دوپامین نه تنها در سیگنال‌دهی تجربیات مثبت و منفی در مغز نقش دارد، بلکه به نظر می‌رسد این کار را به نحوی انجام می‌دهد که هنگام تلاش برای یادگیری از این نتایج، بهینه باشد.

وی افزود: آنچه جالب بود این است که به نظر می‌رسد ممکن است مسیرهای مستقلی در مغز وجود داشته باشند که به طور جداگانه سیستم دوپامین را برای تجارب پاداش در مقابل تنبیه درگیر می‌کنند.

وی ادامه داد: نتایج ما یک نتیجه شگفت‌انگیز را نشان می‌دهد که این دو مسیر ممکن است تجربیات پاداش‌دهنده و تنبیه‌کننده را در مقیاس‌های زمانی کمّی تغییر داده و تنها با فاصله زمانی ۲۰۰ تا ۴۰۰ میلی‌ثانیه رمزگذاری کنند.

این مطالعه نشان می‌دهد که دوپامین یک عامل کلیدی در نحوه یادگیری ما از تجربیات خوب و بد است که به مغز ما کمک می‌کند تا رفتارها را برای انتخاب‌های مرتبط با نتایج مثبت منطبق کند.

کیشیدا می‌گوید: به طور سنتی، دوپامین اغلب به عنوان «انتقال دهنده عصبی لذت» شناخته می‌شود. با این حال، کار ما شواهدی را ارائه می‌دهد که این نباید تنها دیدگاه ما در مورد دوپامین باشد، بلکه دوپامین بخش مهمی از یک سیستم پیچیده است که به مغز ما آموزش می‌دهد و رفتار ما را هدایت می‌کند.

وی افزود: اینکه دوپامین در آموزش مغز ما در مورد تجربیات تنبیهی نیز نقش دارد، یک کشف مهم است و ممکن است جهت‌گیری‌های جدیدی را در تحقیقات به روی ما کمک کند تا مکانیسم‌های زمینه‌ساز افسردگی، اعتیاد و اختلالات روانپزشکی و عصبی مرتبط را درک کنیم.

این مطالعه در مجله Science Advances منتشر شده است.