محققان در جدیدترین تحقیقات خود، رقص پیچیده دوپامین و سروتونین را در مغز انسان رمزگشایی کرده‌اند و نقش آنها در تصمیمات اجتماعی را نشان داده اند.
به گزارش تکناک، در مطالعه‌ای که در مجله Nature Human Behavior منتشر شده است، دانشمندان به دنیای تعدیل‌کننده‌های عصبی شیمیایی در مغز انسان به‌ویژه دوپامین و سروتونین رفته تا نقش آنها را در رفتار اجتماعی آشکار کنند.
این تحقیق بر روی بیماران مبتلا به بیماری پارکینسون انجام شد که تحت عمل جراحی مغز در هنگام بیداری قرار می‌گیرند و در قسمت سیاه مغز که ناحیه مهمی است که با کنترل حرکتی و پردازش پاداش مرتبط است، قرار می‌گیرد.
این گروه بین‌المللی به رهبری رید مونتاگ، مکانیسم عصبی شیمیایی ناشناخته‌ای را برای یک گرایش معروف انسان به انجام تصمیمات بر اساس زمینه اجتماعی کشف کردند. این گرایش معروف این است که افراد بیشتر به پذیرفتن پیشنهادات از کامپیوترها علاقه دارند در حالی که همان پیشنهادات از انسان ها را رد می‌کنند.
در این مطالعه، چهار بیمار تحت عمل جراحی تحریک عمیق مغز برای بررسی بیماری پارکینسون، در بازی بگیر یا رها کن شرکت کردند که در این بازی مجبور بودند تقسیم‌بندی‌های 20 دلاری را از هر دو بازیکن انسانی و رایانه قبول یا رد کنند. به عنوان مثال، یک بازیکن ممکن است پیشنهاد کند 16 دلار را نگه دارد، در حالی که 4 دلار باقی‌مانده را دریافت می‌کند. اگر بیمار تقسیم را رد کند، هیچ یک از آنها چیزی دریافت نمی‌کنند.
مونتاگ، نویسنده ارشد این مطالعه گفت: می‌توانید به مردم آموزش دهید که در این نوع بازی‌ها چه کاری باید انجام دهند. آنها باید حتی پاداش‌های کوچک را به جای هیچ پاداشی بپذیرند. وقتی مردم می‌دانند دارند با رایانه بازی می‌کنند، آنها کاری را که باید انجام دهند، انجام می‌دهند. اما وقتی آنها با یک انسان بازی می‌کنند، نمی‌توانند به خودشان کمک کنند. آنها اغلب مجبور به قبول پیشنهاد کوچکتر می‌شوند.
رقص دوپامین-سروتونین
این ایده که مردم بر اساس زمینه اجتماعی تصمیم می‌گیرند، ایده جدیدی در تعاملات اقتصادی-عصبی نیست. اما اکنون برای اولین بار، محققان نشان می‌دهند که تأثیر بافت اجتماعی ممکن است از تعاملات پویا دوپامین و سروتونین سرچشمه بگیرد.
به نظر می‌رسد زمانی که مردم تصمیمی می‌گیرند، دوپامین از نزدیک به دنبال بهتر یا بدتر بودن پیشنهاد فعلی نسبت به پیشنهاد قبلی است و واکنش نشان میدهد؛ گویی یک سیستم ردیابی مداوم است. در همین حال، به نظر می‌رسد که سروتونین تنها بر ارزش فعلی پیشنهاد خاص تمرکز دارد، که این امر نشان دهنده ارزیابی موردی بیشتری است.
این رقص سریع در یک پس‌زمینه آهسته‌تر اتفاق می‌افتد، جایی که وقتی مردم با انسان‌های دیگر بازی می‌کنند، دوپامین به‌طور کلی بالاتر است. به عبارت دیگر، وقتی بحث انصاف مطرح می‌شود، این سیگنال‌ها با هم به ارزیابی کلی مغز ما از ارزش در طول تعاملات اجتماعی کمک می‌کنند.
دان بنگ، نویسنده اول این مطالعه گفت: ما در حال روشن کردن فرآیندهای شناختی مختلف هستیم و در نهایت پاسخ به سؤالات خود را با جزئیات بیولوژیکی دقیق‌تر دریافت می‌کنیم.
بنگ افزود: میزان دوپامین زمانی که افراد با انسان دیگری در تعامل هستند، بالاتر از رایانه است. در اینجا مهم بود که ما سروتونین را نیز اندازه‌گیری کنیم تا اطمینان حاصل کنیم که پاسخ کلی به بافت اجتماعی مختص دوپامین است.
ست باتن، محقق ارشد و اولین نویسنده مشترک این مطالعه، یک سری الکترودهای فیبر کربنی ساخت که در بیماران تحت عمل جراحی تحریک عمیق مغز کاشته شد و به جمع‌آوری داده‌ها در سیستم سلامت مونت سینا در نیویورک کمک کرد.
باتن گفت: روش منحصر به‌فرد روش ما این است که به ما امکان میدهد بیش از یک انتقال دهنده عصبی را در یک زمان اندازه‌گیری کنیم و تاثیر آن نباید از بین برود. ما قبلاً این مولکول‌های سیگنال‌دهنده را دیده‌ایم، اما این اولین بار است که تاثیر دقیق آنها را می‌بینیم. هیچ‌کس تا به‌حال این رقص دوپامین و سروتونین را در یک زمینه اجتماعی ندیده است.
کشف معنای سیگنال‌های الکتروشیمیایی ثبت شده از بیماران در جراحی، مشکل بزرگی بود که سال‌ها طول کشید تا حل شود.
کن کیشیدا، یکی از نویسندگان این مطالعه گفت: داده‌های خامی که ما از بیماران جمع‌آوری می‌کنیم، مختص دوپامین، سروتونین یا نوراپی نفرین نیست، بلکه ترکیبی از آنها است. ما اساساً از ابزارهای یادگیری ماشینی برای جدا کردن آنچه در داده‌های خام است برای درک امضا رمزگشایی آنچه در مورد دوپامین و سروتونین می‌گذرد، استفاده می‌کنیم.
در این مطالعه محققان نشان دادند که چگونه افزایش و کاهش دوپامین و سروتونین با شناخت و رفتار انسان در هم تنیده است.
پرداختن به پارکینسون
مونتاگ می‌گوید: در برخی مواقع پس از ارزیابی افراد، می‌توانیم به آسیب‌شناسی بیماری پارکینسون که این فرصت را در اختیار ما قرار داده است، بپردازیم.
در بیماری پارکینسون، از دست دادن قابل توجه نورون‌های تولید کننده دوپامین در ساقه مغز یک ویژگی کلیدی است که معمولاً با شروع علائم همزمان است.
این فقدان بر جسم مخطط که ناحیه‌ای از مغز است که به شدت تحت تأثیر دوپامین است، تأثیر می‌گذارد. همانطور که دوپامین کاهش می‌یابد، پایانه‌های سروتونین شروع به جوانه زدن می‌کنند و یک تعامل پیچیده را آشکار می‌کنند.
مونتاگ گفت: در حال حاضر شواهد بالینی وجود دارد مبنی بر اینکه ساییدگی سیستم دوپامین به سیستم سروتونین می‌گوید: ما باید کاری انجام دهیم. وی افزود: کاری که اکنون انجام می‌دهیم اولین قدم است، اما می‌توان امیدوار بود که وقتی به صدها بیمار رسیدیم، بتوانیم این موضوع را با علائم شناسی مرتبط کنیم و برخی اظهارات بالینی در مورد آسیب شناسی پارکینسون را بیان کنیم.
در این رابطه، محققان گفتند که پنجره‌ای برای یادگیری طیف گسترده‌ای از اختلالات مغزی باز می‌شود.
کیشیدا گفت: مغز انسان مانند یک جعبه سیاه است. ما در این با تحقیق یک راه دیگر برای نگاه کردن به داخل مغز و درک اینکه این سیستم‌ها چگونه کار می‌کنند و چگونه تحت تاثیر شرایط بالینی مختلف قرار گرفته‌اند، ایجاد کرده‌ایم.
مایکل فریدلندر، مدیر اجرایی موسسه تحقیقاتی بیومدیکال فرالین و یک عصب‌شناس که در این مطالعه شرکت نداشت، گفت: این تحقیق کل حوزه علوم اعصاب و توانایی ما برای پرس‌وجو از ذهن و مغز انسان را تغییر میدهد.
وی گفت که روانپزشکی نمونه‌ای از رشته‌های پزشکی است که می‌تواند از این رویکرد بهره‌مند شود.
فریدلندر که معاون علوم بهداشتی ویرجینیا تک نیز هست، گفت: ما تعداد زیادی از مردم در جهان را داریم که از انواع بیماری‌های روانی رنج می‌برند و در بسیاری از موارد، راه‌حل‌های دارویی خیلی خوب کار نمی‌کنند. دوپامین، سروتونین و سایر انتقال‌دهنده‌های عصبی از جهاتی با این اختلالات مرتبط هستند. تلاش اخیر محققام دقت و کمیت واقعی را برای درک آن مشکلات بیشتر می‌کند. تنها چیزی که فکر می‌کنم می‌توانیم از آن مطمئن باشیم این است که این کار در آینده برای توسعه درمان ها بسیار مهم خواهد بود.
بیش از یک دهه تلاش
تلاش برای اندازه‌گیری انتقال‌دهنده‌های عصبی در زمان واقعی در مغز انسان یعنی زمانی که مونتاگ گروهی از متخصصان را گرد هم آورد که به فرآیند فکر کردن، زیاد فکر می‌کنند، بیش از 12 سال پیش آغاز شد.
در اولین مشاهدات در نوع خود در مغز انسان که دانشمندان در سال 2020 در مجله Neuron منتشر کردند، نشان دادند که دوپامین و سروتونین با سرعتی کمتر از ثانیه در حال کار هستند تا نحوه درک مردم از جهان را شکل دهند و بر اساس ادراک آنها اقدام کنند.
اخیراً در مطالعه‌ای که در ماه اکتبر در مجله Current Biology منتشر شد، محققان از روش خود برای ثبت تغییرات شیمیایی در افراد هوشیار برای به دست آوردن بینشی در مورد سیستم نورآدرنالین مغز استفاده کردند که سیستمی است که هدف طولانی مدت داروها برای درمان اختلالات روانپزشکی بوده است.
در ماه دسامبر در مجله Science Advances، محققان نشان دادند که تغییرات سریع در میزان دوپامین، منعکس کننده محاسبات خاص مربوط به نحوه یادگیری انسان‌ها از پاداش‌ها و مجازا‌ت‌ها است.
مونتاگ می‌گوید: ما چندین بار اندازه‌گیری‌های فعالی از انتقال‌دهنده‌های عصبی در مناطق مختلف مغز انجام داده‌ایم و اکنون به نقطه‌ای رسیده‌ایم که در حال لمس عناصر مهمی هستیم که ما را انسان می‌سازد.
