Elektryczna stymulacja neuronów zawierających dopaminę wpływa na procesy uczenia się
Neuronaukowcy i neurochirurdzy z Uniwersytetu Pensylwanii twierdzą, że stymulacja pewnej populacji neuronów w mózgu może mieć wpływ na proces uczenia się. W przygotowanym przez nich raporcie, opublikowanym w czasopiśmie Journal of Neuroscience jako pierwsi opisali, że na proces uczenia się człowieka może mieć wpływ stymulacja neuronów zawierających dopaminę znajdujących się w głęboko położonej strukturze mózgu zwanej istotą czarną (łac. substantia nigra). Naukowcy sugerują, że stymulacja tychże neuronów prowadzi do powtarzania przez badane osoby czynności, które skutkują aktywacją układu nagrody.
„Stymulacja neuronów istoty czarnej w momencie, gdy badani otrzymywali nagrodę prowadziła do tego, że badani powtarzali czynność, która poprzedzała otrzymanie nagrody. Sugeruje to, że ten obszar mózgu odgrywa rolę w procesie asocjacyjnego uczenia się, w którym bodźcem kojarzonym jest wykonywanie czynności,” stwierdza współautor artykułu Michael Kahana, posiadający tytuł doktora i profesora psychologii na Penn's School of Arts and Sciences.
Jedenastu uczestników badania poddanych zostało głębokiej stymulacji mózgu (ang. deep brain stimulation – DBS) w ramach terapii choroby Parkinsona. Podczas fazy stymulacji, w której pacjenci byli w stanie pełnej świadomości, poproszeni zostali o zagranie w grę komputerową, która polegała na wybieraniu pomiędzy dwoma obiektami, z których każdy miał pewną wartość. Obiekty te wyświetlane były na ekranie a uczestnicy eksperymentu wybierali obiekt za pomocą pilota trzymanego w dłoni. W przypadku wybrania obiektu o wyższej wartości ekran świecił się na zielono, a z głośników wydobywał się dźwięk otwierania kasy fiskalnej (co może przypominać to, co dzieje się podczas gry w tzw. „jednorękiego bandytę” w kasynie). Uczestnicy badania nie wiedzieli, za wybór których obiektów przysługiwała większa nagroda, a ich zadaniem było dowiedzieć się tego w drodze prób i błędów.
Gdy po otrzymaniu nagrody naukowcy poddali istotę czarną elektrostymulacji, uczestnicy mieli tendencję do ponownego naciskania przycisku, którego naciśnięcie przed chwilą zaowocowało otrzymaniem nagrody. Zjawisko to miało miejsce nawet wtedy, gdy nagradzany obiekt nie był już dłużej kojarzony z wygraną, co prowadziło do zmniejszenia osiąganych wyników w grze (48%). Wynik gry u badanych bez zastosowania elektrostymulacji wynosił 67%.
„Wyniki badań nad zwierzętami pozwalały nam domyślać się, że neurony dopaminergiczne znajdujące się w istocie czarnej odgrywają ważną rolę w procesie wzmacniania procesu uczenia się, jednak wyniki naszego badania są pierwszymi, które jednoznacznie ukazują, że elektryczna stymulacja tego obszaru u ludzi wpływa na proces uczenia się,” stwierdza współautor badania Gordon Baltuch, doktor i profesor neurochirurgii w Perelman School of Medicine na Uniwersytecie Pensylwanii. „Wyniki naszych badań posiadają także implikacje kliniczne – wskazują na potencjalną możliwość modulacji patologicznego nagradzania procesów uczenia się, w przypadku takich zaburzeń jak nadużywanie substancji psychoaktywnych, nałogowy hazard czy w procesie rehabilitacji pacjentów z deficytami neurologicznymi.”
Autor tłumaczenia: Bartłomiej Taurogiński
Źródło: http://medicalxpress.com/news/2014-05-human-electrical-dopamine-neurons.html
Tagi: neuron, mozg, stymulacja, uczenie sie, dopamina
wstecz Podziel się ze znajomymi
03-03-2023
Najdokładniejsze systemy satelitarnego transferu czasu
Nie zawsze zegar atomowy działa lepiej niż kwarcowy.
03-03-2023
Ponad połowa chorych z SARS-CoV2 cierpi na długi covid
Przez długi czas może mieć takie objawy jak zmęczenie.
03-03-2023
Uniwersytet Warszawski będzie kształcić kadry dla energetyki jądrowej
Przekazał Wydział Fizyki UW.
Recenzje