یک مطالعه جدید نقش پیچیده دوپامین و سروتونین را در تصمیم‌گیری اجتماعی با استفاده از بیماران مبتلا به پارکینسون به عنوان سوژه نشان داد.
از طریق «بازی اجباری»، تیم دریافتند که انتخاب‌های افراد هنگام تعامل با انسان در مقابل رایانه، به‌طور قابل توجهی متفاوت است، که تحت تأثیر تعامل پویا بین این تعدیل‌کننده‌های عصبی است. این رقص عصبی شیمیایی، که از طریق فناوری نوآورانه الکترود مشاهده می‌شود. چگونگی نوسانات سطح دوپامین و سروتونین را در طول تعاملات اجتماعی نشان میدهد. و بینش جدیدی در مورد رفتار انسان و پیامدهای بالقوه برای درمان اختلالات مغزی مختلف ارائه میدهد.
این تحقیق نه تنها فرآیندهای اساسی تصمیم گیری را روشن میکند، بلکه درهایی را برای درک و پرداختن به شرایط روانپزشکی با دقت بیشتری باز میکند.
اطلاعات کلیدی:
- این مطالعه مکانیسم جدیدی را نشان میدهد که چگونه دوپامین و سروتونین برای تأثیرگذاری بر تصمیم‌گیری در زمینه‌های اجتماعی تعامل دارند.
- الکترودهای ابداعی فیبر کربن امکان اندازه گیری همزمان این تعدیل کننده های عصبی را در مغز انسان فراهم می کند. و نگاهی نادر به رابطه پویا آنها ارائه می دهد.
- این تحقیق می تواند پیامدهای عمیقی برای درک و درمان اختلالات روانپزشکی داشته باشد. زیرا درک عمیق تری از اساس عصبی شیمیایی رفتار اجتماعی ارائه می دهد.
منبع: ویرجینیا تک
در مطالعه‌ای در مجله (طبیعت رفتار انسان امروز)، دانشمندان به دنیای تعدیل‌کننده‌های عصبی شیمیایی در مغز انسان، به‌ویژه دوپامین و سروتونین می‌پردازند 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، ناحیه مهمی که با کنترل حرکتی و پردازش پاداش مرتبط است، قرار می‌گیرد.
این تیم بین‌المللی به رهبری رید مونتاگ، عصب‌شناس محاسباتی ویرجینیا، مکانیسم عصبی شیمیایی ناشناخته‌ای را برای گرایش انسانی شناخته‌شده برای تصمیم‌گیری بر اساس بافت اجتماعی فاش کرد. احتمال بیشتری وجود دارد که مردم پیشنهادات رایانه‌ها را بپذیرند و در عین حال پیشنهادهای یکسان بازیکنان انسانی را رد کنند.
بینش از یک بازی اولتیماتوم
در این مطالعه، چهار بیمار تحت عمل جراحی تحریک عمیق مغزی برای بیماری پارکینسون، در بازی اجباری «بگیر یا رها کن» غوطه ور شدند. سناریویی که در آن مجبور بودند تقسیم‌های مختلف 20 دلاری را هم از بازیکنان انسانی و هم از بازیکنان رایانه رد یا قبول کنند. به عنوان مثال، یک بازیکن ممکن است پیشنهاد کند 16 دلار نگه دارد، در حالی که بیمار 4 دلار باقی مانده را دریافت می کند. اگر بیمار تقسیم را رد کند، هیچ یک از آنها چیزی دریافت نمی کنند.
«مونتاگو»، استاد مونت‌کستل دانشگاه ویرجینیا تک کاریلیون با موسسه تحقیقات زیست پزشکی فرلین در موسسه تحقیقاتی ویرجینیا تک و نویسنده اصلی این مطالعه، گفت: «می‌توانید به مردم بیاموزید که چه کاری در این نوع بازی‌ها باید انجام دهند – آنها باید حتی پاداش‌های کوچک را در مقابل عدم پاداش کلی قبول کنند.»
«وقتی مردم می‌دانند دارند با رایانه بازی میکنند، دقیقاً مانند اقتصاددانان ریاضی بازی میکنند – آنها کاری را که باید انجام دهند، انجام می‌دهند. اما وقتی آنها نقش یک انسان را بازی می کنند، نمی توانند به خودشان کمک کنند. آنها اغلب مجبور به تنبیه پیشنهاد کوچکتر با رد آن می شوند.
رقص دوپامین-سروتونین
این ایده که افراد تصمیمات خود را بر اساس زمینه اجتماعی اتخاذ میکنند، در بازی‌های اقتصادی عصبی موجود بوده است. اما اکنون، برای اولین بار، پژوهشگران نشان می‌دهند که تأثیر زمینه اجتماعی ممکن است از تعاملات پویای دوپامین و سروتونین ناشی شود.
زمانی که افراد تصمیم می‌گیرند، دوپامین به نظر می‌رسد به‌طور نزدیک به عملکرد تصمیمات فعلی پیگیری کرده و واکنش نشان میدهد که آیا پیشنهاد فعلی بهتر یا بدتر از پیشین است، گویی یک سیستم پیگیری پیوسته باشد. در عین حال، سروتونین به‌نظر می‌رسد تنها بر روی ارزش فعلی پیشنهاد خاص در دست تمرکز کند، که نشان میدهد ارزیابی موردی بیشتری دارد.
این رقص سریع در مقابل یک پس‌زمینه آهسته‌تر اتفاق می‌افتد، جایی که وقتی افراد با انسان‌های دیگر بازی میکنند، دوپامین به طور کلی بالاتر است. به عبارت دیگر، وقتی اصالت در بازی مطرح می‌شود. این سیگنال ها با هم به ارزیابی کلی مغز ما از ارزش در طول تعاملات اجتماعی کمک می کنند.
نویسنده اول، دان بنگ، دانشیار پزشکی بالینی و عضو بنیاد لوندبک در دانشگاه آرهوس دانمارک، و دانشیار کمکی، گفت: «ما در حال روشن کردن فرآیندهای شناختی مختلف هستیم و در نهایت پاسخ به سؤالات را با جزئیات بیولوژیکی دقیق‌تر دریافت می‌کنیم».
بنگ گفت: «میزان دوپامین زمانی که افراد با انسان دیگری در تعامل هستند، بالاتر از رایانه است. و در اینجا مهم بود که ما سروتونین را نیز اندازه گیری کنیم تا اطمینان حاصل کنیم که پاسخ کلی به بافت اجتماعی مختص دوپامین است.
سث باتن، همکار ارشد تحقیقاتی ارشد در آزمایشگاه “مونتاگو” و نویسنده اول مشترک مطالعه، الکترودهای فیبر کربنی را ساخت که در بیماران تحت عمل جراحی تحریک عمیق مغز کاشته شد و به جمع‌آوری اطلاعات در سیستم سلامت سینای مونت نیویورک کمک کرد.
باتن گفت: «پیچ و تاب منحصر بفرد در روش ما اینست که بما امکان میدهد بیش از یک انتقال دهنده عصبی را در یک زمان اندازه گیری کنیم – تاثیر آن نباید از بین برود. ما قبلاً این مولکول‌های سیگنال‌دهنده را دیده‌ایم، اما این اولین بار است که می‌رقصند. هیچ کس تا به حال این رقص دوپامین و سروتونین را در یک زمینه اجتماعی ندیده است.
کشف معنای سیگنال های الکتروشیمیایی ثبت شده از بیماران در جراحی چالش بزرگی بود که سال ها طول کشید تا حل شود.
کن کیشیدا، یکی از نویسندگان این مطالعه و دانشیار علوم اعصاب ترجمه، جراح مغز و اعصاب، در دانشکده پزشکی دانشگاه ویک فارست. 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 نوع یادگیری ماشینی برای جدا کردن آنچه در داده‌های خام است، درک امضا و رمزگشایی آنچه در مورد دوپامین و سروتونین می‌گذرد استفاده می‌کنیم.»
در مطالعه طبیعت رفتار انسان، محققان نشان دادند که چگونه افزایش و کاهش دوپامین و سروتونین با شناخت و رفتار انسان در هم تنیده است.
مونتاگو که همچنین مدیر مرکز تحقیقات علوم اعصاب انسانی و آزمایشگاه تصویربرداری عصبی انسانی موسسه تحقیقاتی بیومدیکال فرالین. می‌گوید: «در دنیای ارگانیسم‌های مدل، یک فروشگاه شیرینی پُر از تکنیک‌های خارق‌العاده برای پرسش سؤالات بیولوژیکی وجود دارد، اما پرسش سؤال در مورد آنچه شما را می‌سازد، سخت‌تر است».
پرداختن به پارکینسون
مونتاگ که همچنین استاد کالج علوم فناوری ویرجینیا است، می‌گوید: «در برخی مواقع، پس از ارزیابی افراد کافی، 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 تولیدکننده دوپامین در ساقه مغز یک ویژگی کلیدی است که معمولاً با شروع علائم همزمان است.
این فقدان بر جسم مخطط، ناحیه ای از مغز که به شدت تحت تأثیر دوپامین است، تأثیر می گذارد. همانطور که دوپامین کاهش می یابد، پایانه های سروتونین شروع به جوانه زدن می کنند و یک تعامل پیچیده را آشکار می کنند. همانطور که در مدل های جوندگان مشاهده شده است.
مونتاگو گفت: “در حال حاضر شواهد پیش بالینی وجود دارد مبنی بر اینکه ساییدگی سیستم دوپامین به سیستم سروتونین می گوید: “هی، ما باید کاری انجام دهیم.”
کاری که اکنون انجام می دهیم اولین قدم است، اما می توان 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 بیان کنیم.
در این رابطه، محققان گفتند که پنجره ای برای یادگیری طیف گسترده ای از اختلالات مغزی باز می شود.
کیشیدا گفت: “مغز انسان مانند یک جعبه سیاه است.” ما یک راه دیگر برای نگاه کردن به داخل و درک اینکه این سیستم ها چگونه کار میکنند و چگونه تحت تاثیر شرایط بالینی مختلف قرار گرفتند ایجاد کردیم.
مایکل فریدلندر، مدیر اجرایی موسسه تحقیقاتی بیومدیکال فرالین و یک عصب‌شناس که در این مطالعه شرکت نداشت، گفت: «این کار کل حوزه علوم اعصاب و توانایی ما برای پرس‌وجو از ذهن و مغز انسان را تغییر میدهد. با فناوری که حتی چند سال پیش حتی تصورش را هم نمی کرد.»
او گفت که روانپزشکی نمونه ای از رشته های پزشکی است که می تواند از این رویکرد بهره مند شود.
فریدلندر که معاون علوم بهداشتی ویرجینیا تک نیز هست، گفت: «ما تعداد زیادی از مردم در جهان داریم که از انواع شرایط روانپزشکی 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. این تلاش دقت و کمیت واقعی را برای درک آن مشکلات اضافه می کند. تنها چیزی که فکر میکنم میتوانیم از آن مطمئن باشیم اینست که این کار در آینده برای توسعه درمانها بسیار مهم خواهد بود.
بیش از یک دهه در حال ساخت است
تلاش برای اندازه‌گیری انتقال‌دهنده‌های عصبی در زمان واقعی در مغز انسان، بیش از 12 سال پیش آغاز شد. زمانی که مونتاگ تیمی از متخصصان را گرد هم آورد که «به فکر کردن، زیاد فکر می‌کنن»
در اولین مشاهدات در نوع خود در مغز انسان که دانشمندان در سال 2020 در Neuron منتشر کردند. محققان 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 براساس ادراک آنها اقدام کنند.
اخیراً، در مطالعه‌ای که در ماه اکتبر در مجله زیست شناسی کنونی منتشر شد. محققان از روش خود برای ثبت تغییرات شیمیایی در انسان‌های بیدار برای به دست آوردن بینشی در مورد سیستم نورآدرنالین مغز استفاده کردند. سیستمی که هدف طولانی مدت داروها برای درمان اختلالات روانپزشکی بوده است.
و در ماه دسامبر در مجله پیشرفت علم، تیم نشان داد که تغییرات سریع در سطوح دوپامین منعکس کننده یک محاسبات خاص مربوط به نحوه یادگیری انسان ها از پاداش ها و مجازات ها 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».
