برای اولین بار، تنظیم دوپامین در اعماق مغز سه انسان ترسیم شده است و نشان می دهد که چگونه این انتقال دهنده عصبی مغز، نقش اساسی نه تنها در تشخیص پاداش ها، بلکه در یادگیری از اشتباهات دارد.
به گزارش تکناک، محققان دانشکده پزشکی دانشگاه ویک فارست (WFUSM) در یک مطالعه جدید اطلاعات مهمی در مورد مکانیسم های تصمیم گیری مغز کشف کردند که می تواند به ما کمک کند تا درک بهتری از تفاوت سیگنال دهی دوپامین در اختلالات روانپزشکی و عصبی داشته باشیم.
دکتر کنت تی کیشیدا، دانشیار فیزیولوژی و فارماکولوژی و جراحی مغز و اعصاب در WFUSM می گوید: پیش از این، تحقیقات نشان داده بود که دوپامین نقش مهمی در چگونگی یادگیری حیوانات از تجربیات پاداش و احتمالاً تنبیه بازی می کند. اما تاکنون تحقیقات کمی برای ارزیابی مستقیم آنچه که دوپامین در مقیاس های زمانی سریع در مغز انسان انجام می دهد، انجام شده است.
این اولین مطالعه روی انسان است که بررسی می‌کند چگونه دوپامین پاداش‌ها و مجازات را رمزگذاری می‌کند و اینکه آیا دوپامین سیگنال آموزشی بهینه ای را منعکس می‌کند که در پیشرفته‌ترین تحقیقات هوش مصنوعی امروزی استفاده می‌شود یا خیر.
برای این مطالعه، محققان از ولتامتری چرخه‌ای اسکن سریع همراه با یادگیری ماشینی برای اندازه‌گیری میزان دوپامین در زمان واقعی استفاده کردند. از آنجایی که این کار فقط در طی جراحی تهاجمی قابل انجام است، سه بیمار که قرار بود تحت درمان تحریک عمیق مغز قرار بگیرند، توانستند در این تحقیق شرکت کنند.
یک میکروالکترود فیبر کربن در اعماق مغز شرکت‌کنندگان به منظور نظارت بر دوپامین در جسم مخطط که ناحیه‌ای از مغز است که در تصمیم‌گیری، شکل‌گیری عادت و پاداش نقش دارد، قرار داده شد.
سپس بیماران وظیفه داشتند یک بازی رایانه ای ساده را انجام دهند که دارای سه مرحله بود و شرکت کنندگان را ملزم می کرد تا از طریق تجربه یاد بگیرند تا انتخاب هایی را انجام دهند که آن انتخاب‌ها در عین حال مجازات ها را به حداکثر می رساند. بازیکنان برای تصمیم گیری صحیح پول واقعی دریافت کردند و به عنوان جریمه برای حرکات اشتباه پول از دست دادند. دوپامین یک بار در هر 100 میلی ثانیه در هر بازیکن، در تمام مراحل بازی اندازه گیری شد.
چیزی که محققان کشف کردند کاملاً غیرمنتظره بود: مسیر دوپامین ممکن است بسیار چندوجهی‌تر و پیچیده‌تر از آن چیزی باشد که ما فکر می‌کردیم و به همان اندازه که لذت را پردازش می‌کند، در پردازش ضررها نیز نقش دارد. این مسیرها در یک مقیاس زمانی متفاوت عمل می کنند.
کیشیدا می‌گوید: ما متوجه شدیم 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.
آنچه جالب بود این است که به نظر می رسد ممکن است مسیرهای مستقلی در مغز وجود داشته باشد که به طور جداگانه سیستم دوپامین را برای تجارب پاداش در مقابل تنبیه درگیر می کند. یافته‌های ما یک نتیجه شگفت‌انگیز را نشان می‌دهد که این دو مسیر ممکن است تجربیات پاداش‌دهنده و تنبیه‌کننده را در مقیاس‌های زمانی کم تغییر داده و تنها با فاصله زمانی 200 تا 400 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 گفت: به طور سنتی، دوپامین اغلب به عنوان انتقال دهنده عصبی لذت شناخته می شود. با این حال، آزمایش ما شواهدی را ارائه می دهد که نباید در مورد دوپامین اینطور فکر کنیم. در عوض، دوپامین بخش مهمی از یک سیستم پیچیده است که به مغز ما آموزش می دهد و رفتار ما را هدایت می کند. 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 ارائه کند تا مکانیسم‌های زمینه‌ساز افسردگی، اعتیاد و اختلالات روانپزشکی و عصبی مرتبط را بهتر درک کنیم.
این مطالعه در مجله Science Advances منتشر شد.
