انگیزه
انگیزه ما، تلاش برای دستیابی به اهداف، توسط یک سیستم پاداش در مغز کنترل می شود. با این حال، بسیاری از بیماری های عصبی، سیستم پاداش را مختل کرده، اراده و انگیزه کار را کاهش می دهند. اخیراً دانشمندان ژاپنی شبکه سیستم پاداش میمون ها را به صورت آزمایشی دستکاری کرده و رفتار آنها را مورد مطالعه قرار داده اند. آنها چند قطعه مهم از دست رفته پازل سیستم پاداش را رمزگشایی کردند که ممکن است به افزایش انگیزه کمک کند.
چرا کار خاصی را انجام می دهیم؟ چه چیزی ما را ترغیب می کند که برای دستیابی به اهداف هر چند پیش پا افتاده تلاش کنیم؟ به عنوان مثال، چه چیزی ما را به جستجوی غذا سوق می دهد؟ از نظر عصبی، پاسخ در سیستم پاداش مغز پنهان است. یک مکانیسم تکاملی که تمایل ما به کار یا ریسک را به عنوان هزینه دستیابی به اهداف و لذت بردن از پاداش های درک شده کنترل می کند. در افرادی که از افسردگی، اسکیزوفرنی یا بیماری پارکینسون رنج می برند، غالباً سیستم پاداش مغز مختل می شود و آنها را به سمت کاهش انگیزه برای کار یا خستگی مزمن سوق می دهد.
سیستم پاداش
به امید یافتن راهی برای غلبه بر مشکلات رفتاری ناتوان کننده، دانشمندان علوم اعصاب در حال بررسی “آناتومی” سیستم پاداش هستند. هدف آنها تعیین چگونگی تصمیم گیری در مورد پیگیری یک وظیفه، ارزیابی هزینه و سود است. اخیراً دکتر هوری از موسسه ملی علوم و فناوری کوانتومی و رادیولوژیکی ژاپن، همراه با همکارانش مطالعه ای را انجام داده اند که به مهم ترین سوالات مربوط به انگیزه، مزایا و هزینه سیستم های پاداش پاسخ داده است. یافته های مطالعه آنها در PLoS Biology منتشر شده است.
دکتر هوری در مورد آنچه آنها را وادار به انجام این مطالعه کرد توضیح می دهد: احساس هزینه بیشتر و تنبلی در انجام عمل اغلب در بیماران مبتلا به اختلالات روانی مانند افسردگی مشکل ایجاد می کند. ما به دنبال راه حل درک بهتر آنچه باعث چنین واکنش هایی می شود هستیم. ما می خواستیم مکانیسم اختلالات انگیزشی در مغز را عمیق تر بررسی کنیم.
سیستم دوپامین
برای انجام این کار، دکتر هوری و تیمش بر دوپامین (DA) ، “انتقال دهنده عصبی” یا مولکول سیگنالینگ که بر اساس تجزیه و تحلیل هزینه و فایده، نقشی محوری در ایجاد انگیزه و تنظیم رفتار دارد، تمرکز کردند. تأثیر DA در مغز از طریق گیرنده های DA یا لنگرهای مولکولی که مولکولهای DA را متصل کرده و سیگنالها را از طریق شبکه عصبی مغز توزیع می کنند، منتقل می شود. با این حال، از آنجا که این گیرنده ها نقش متمایزی در انتقال سیگنال DA دارند، ارزیابی تأثیرات نسبی آنها بر سیگنال دهی DA ضروری است. بنابراین، با استفاده از میمون های ماکاک به عنوان مدل، محققان قصد داشتند نقش دو دسته از گیرنده های D1R و D2R را در توسعه سودمند انگیزه و مبتنی بر هزینه رمزگشایی کنند.
محققان ابتدا حیوانات را برای انجام وظایف، “اندازه پاداش” و “وظایف کار/تأخیر” آموزش دادند. این وظایف به آنها امکان می دهد تا اندازه پاداش درک شده و تلاش مورد نیاز بر رفتار برای انجام وظیفه را تحت تأثیر قرار دهند. دکتر تاکافومی، نویسنده مربوطه در این مطالعه توضیح می دهد: “ما به طور سیستماتیک D1R و D2R این میمون ها را با تزریق مولکولهای خاص اتصال دهنده به گیرنده که پاسخ های بیولوژیکی آنها را به سیگنال دهی DA کاهش می دهد، دستکاری کردیم. با تصویربرداری مبتنی بر توموگرافی گسیل پوزیترون، میزان پیوندها یا انسداد گیرنده ها اندازه گیری شد”. سپس، در شرایط تجربی، به میمون ها فرصت انجام وظایف را برای دستیابی به پاداش داده و اشاره کردیم که آیا میمونها انجام وظایف را پذیرفته اند یا خودداری می کنند. درواقع چگونگی پاسخ به نشانه های مربوط به وظایف را بررسی کردیم.
تجزیه و تحلیل این داده ها نشان می دهد:
بینش های جالبی در مورد مکانیسم عصبی بیولوژیکی فرآیند تصمیم گیری بود. محققان مشاهده کردند که تصمیم گیری بر اساس سود و هزینه درک شده، مستلزم مشارکت D1R و D2R است. این گیرنده ها هم در ایجاد انگیزه (فرآیندی که در آن میمون ها، با توجه به اندازه پاداش ها، به انجام وظایف تشویق می شوند) و هم افزایش تخفیف تاخیری (تمایل به ترجیح پاداش های فوری و کوچکتر بر پاداش های بزرگتر، اما با تأخیر) نقش داشتند. همچنین مشخص شد که انتقال DA از طریق D1R و D2R فرآیند انگیزشی مبتنی بر هزینه را با فرآیندهای عصبی بیولوژیکی متمایز برای مزایا یا “در دسترس بودن پاداش” و هزینه ها یا “مصرف انرژی مرتبط با کار” تنظیم می کند. با این حال، تخفیف حجم کار -روند تخفیف ارزش پاداش ها بر اساس نسبت تلاش مورد نیاز – منحصراً مربوط به دستکاری D2R بود.
پروفسور هوری تأکید می کند:
“درواقع این یافته ها به ما کمک می کند تا پاتوفیزیولوژی اختلالات روانپزشکی را رمزگشایی کنیم”. تحقیقات آنها این امید را برای آینده به ارمغان می آورد که با دستکاری در سیستم پاداش داخلی و افزایش سطح انگیزه، می توان کیفیت زندگی بسیاری افراد را بهبود بخشید.
تا آنجا که ما می دانیم، این اولین مطالعه ای است که به طور مستقیم سهم D1R و D2R را با درجه بلاک گیرنده مقایسه می کند. با استفاده از تجزیه و تحلیل مبتنی بر مدل، ما نشان دادیم که بلاک DAR، تأثیر کمی واضحی بر حساسیت حیوانات نسبت به اطلاعات مربوط به هزینه ها و مزایای بالقوه دارد. این اتفاق، هیچ گونه تأثیر کیفی بر نحوه ادغام هزینه ها و مزایا در تنظیم رفتار میمون ها نداشت.
در آزمایش های تخفیف هزینه، ما می توانیم رابطه بین هر نوع DAR و حجم کار را در مقابل تخفیف تأخیری جدا کنیم. تخفیف حجم کار منحصراً با آنتاگونیست D2R افزایش یافته است. در حالی که تخفیف تاخیری بدون در نظر گرفتن زیرگروه گیرنده با بلاک DAR افزایش یافته است. هنگامی که هر دو D1R و D2R به طور همزمان مسدود می شوند، اثرات به صورت هم افزا بوده و برای تخفیف تاخیری تقویت می شوند. در حالی که اثرات تخفیف حجم کار متضاد بوده و کاهش می یابد. این نتایج نشان می دهد که عمل DA بین انگیزه تشویقی و تخفیف زمانی مشابه است، اما برای تخفیف حجم کار متفاوت است.
نتیجه گیری
به طور خلاصه، این مطالعه نشان می دهد که بین نقش عملکردی انتقال DA از طریق D1R و D2R در پردازش انگیزشی مبتنی بر سود و هزینه، تفکیک وجود دارد. انتقال DA از طریق D1R و D2R، هم تأثیر انگیزشی اندازه پاداش و هم تأثیر منفی تاخیر را تعدیل می کند. در مقابل، تخفیف حجم کار منحصراً از طریق D2R تنظیم می شود، زیرا ظاهراً D1R به تنهایی نقشی نداشته است. علاوه بر این، D1R و D2R نقش های هم افزایی در تخفیف تاخیری داشتند اما در تخفیف حجم کار نقش های متضاد داشتند. این تفکیک ها، مکانیسم های زیربنایی مختلف DA را در زمینه انگیزش نشان می دهد. اینکه می تواند به دخالت متفاوت مسیرهای مستقیم و غیر مستقیم استریوفوگال نسبت داده شود. یافته های ما جنبه مهمی به دانش فعلی ما در مورد نقش انگیزه سیگنال دهی DA بر مبنای مبادله بین هزینه ها و مزایا اضافه می کند. بنابراین برای درک آسیب شناسی اختلالات روانپزشکی یک چارچوب پیشرفته ارائه می دهد.
خلاصه
به طور گسترده ای پذیرفته شده است که دوپامین (DA) نقش مهمی در ایجاد انگیزه دارد. با این حال سهم ویژه سیگنال دهی DA در گیرنده های D1 (D1R) و گیرنده های D2 (D2R) در هزینه و مزایای آن هنوز مشخص نیست. در اینجا، با ترکیب دستکاری دارویی گیرنده های DA (DARs) و تصویربرداری توموگرافی گسیل پوزیترون (PET)، ما رابطه بین میزان انسداد D1R/D2R و تغییرات انگیزه مبتنی بر سود و هزینه برای رفتار هدفمند ماکاک را مورد بررسی قرار دادیم. ما دریافتیم که میزان انسداد D1R یا D2R با کاهش تأثیر مثبت میزان پاداش و افزایش تخفیف تأخیری همراه است. تخفیف حجم کار به طور انتخابی با آنتاگونیست D2R افزایش یافت. علاوه بر این، مسدود کردن هر دو D1R و D2R تأثیر هم افزایی بر تخفیف تأخیری داشت. این نتایج در مورد مکانیسم های متمایز عمل DA در تنظیم انگیزه مبتنی بر سود و هزینه بینش اساسی ارائه می دهد. بنابراین، پیامدهای مهمی برای تغییرات انگیزشی در اختلالات عصبی و روانی دارد.
منبع: https://www.sciencedaily.com/releases/2021/08/210806104359.htm
درباره نویسنده
خجسته رحیمی جابری، پژوهشگر دکترای تخصصی علوم اعصاب دانشگاه علوم پزشکی شیراز و نویسنده وب سایت انستیتو سلامت مغز دانا. زمینه کاری تخصصی ایشان مشکلات حافظه و آلزایمر است وی بیش از 20 مقاله معتبر بین المللی در این زمینه به چاپ رسانده است. می توانید پژوهش های او را در اینجا (کلیک کنید) دنبال کنید.