ملخص: تشير دراسة جديدة إلى أن الدوبامين ، وهو ناقل عصبي ، يلعب دورًا مزدوجًا في التعلم والتحفيز.
في الدراسة ، خضعت ذكور الجرذان لتكييف بافلوفيان أو فعال أثناء قياس إفراز الدوبامين. وقد وجد أنه في كلا النوعين من التكييف ، أطلقت الفئران الدوبامين عند تعريضها لمكافأة تنبؤية.
ومع ذلك ، فقط في مجموعة التكييف الفعالة لوحظت هضبة الدوبامين المستمرة ، مما يشير إلى وجود صلة محتملة مع الدافع.
يسلط الضوء:
- تشير الدراسة إلى أن الدوبامين يمكن أن يؤثر في نفس الوقت على إشارات التعلم والتحفيز ، بناءً على السلوك الذي لوحظ في الفئران تحت التكييف الفعال.
- إن دور الدوبامين ليس مهمًا فقط في الحياة اليومية ، ولكن أيضًا في فهم وعلاج الاضطرابات مثل إدمان المخدرات ومرض باركنسون والفصام.
- يمكن أن يكون للنتائج آثار سريرية ، حيث يمكن أن تؤثر الأدوية الحالية على كل من أنظمة التعلم والتحفيز ، مما قد يعقد العلاج.
مصدر: يعرف
جمعت دراسة جديدة من المعهد الهولندي لعلم الأعصاب مدرستين فكريتين حول وظيفة الناقل العصبي الدوبامين: تقول إحداهما أن الدوبامين يوفر إشارة للتعلم ، والأخرى تقول أن الدوبامين يحفز التحفيز. يقول إنغو ويلون: “ربما كلاهما كلاهما”.
من المعروف أن نظام الدوبامين متورط في الإشارة إلى المعلومات المتعلقة بالمكافأة بالإضافة إلى الإجراءات التي تولد نتائج مجزية. يمكن دراسة ذلك باستخدام تجارب بافلوفيان والتكييف الفعال.
يصف تكييف بافلوفيان كيف يؤسس دماغك ارتباطًا بين حالتين أو منبهات بدت في السابق غير مرتبطة. ومن الأمثلة الشهيرة تجربة بافلوف ، حيث سمع الكلب صوتًا قبل تلقي الطعام. بعد العديد من عمليات الاقتران بين الصوت وبين توصيل الطعام ، بدأ الصوت وحده في جعل الكلب يسيل لعابه.
يختلف التكييف الفعال ، أو التعلم الفعال ، عن هذا في أن سلوك الفرد مهم في كسب مكافأة الطعام. هذا يعني أن الفرد ، بعد سماع الصوت ، يجب أن يقوم بما يسمى الإجراء الفعال لتلقي المكافأة. في التجارب على الحيوانات ، غالبًا ما تكون هذه الاستجابة الفعالة عبارة عن دفع رافعة.
قياسات الدوبامين في النواة المتكئة
في أحدث ورقة دكتوراة من Jessica Goedhoop بالتعاون مع Tara Arbab و Ingo Willuhn من المعهد الهولندي لعلم الأعصاب ، ألقوا نظرة فاحصة على دور إشارات الدوبامين في التعلم والتحفيز.
قارن الفريق بشكل مباشر بين نموذجي التكييف: خضعت ذكور الجرذان لتكييف بافلوفيان أو فعال بينما تم قياس إفراز الدوبامين في النواة المتكئة ، وهي منطقة دماغية مركزية لمعالجة هذه المعلومات. أثناء التجارب ، تم تشغيل ضوء العلامة لمدة 5 ثوانٍ.
بالنسبة إلى مجموعة Pavlovian ، تم تسليم حبيبات الطعام في مجلة المكافآت مباشرة بعد إطفاء مصباح الإشارة. بالنسبة لمجموعة التكييف الفعالة ، فإن إطفاء ضوء الإشارة أعقبه تمديد للرافعة تحت ضوء الإشارة في صندوق التشغيل.
تم سحب الرافعة بعد الضغط على الرافعة ، مما أدى على الفور إلى تسليم مكافأة بيليه الطعام في مجلة الطعام. إذا لم يكن هناك ضغط للرافعة في غضون 5 ثوانٍ من تمديد الرافعة ، فسيتم سحب الرافعة ولم يتم إصدار أي مكافأة.
إطلاق الدوبامين المستدام في تكييف فعال
أطلقت الفئران في كلا المجموعتين نفس الكمية من الدوبامين في بداية إشارة المكافأة التنبؤية.
ومع ذلك ، أظهرت مجموعة التكييف الفعالة فقط هضبة لاحقة ومستمرة في تركيز الدوبامين خلال عرض جديلة مدته 5 ثوانٍ (طوال عرض جديلة وقبل الضغط على الرافعة). تمت ملاحظة هذه المحافظة على الدوبامين بشكل موثوق ومتسق من خلال التلاعب المنهجي بالمعلمات التجريبية والتدريب السلوكي.
لذلك ، يعتقد الباحثون أن مستويات الدوبامين المستمرة قد تتوسط بين التعلم والعمل ، من الناحية المفاهيمية المرتبطة بالتحفيز لتوليد عمل يولد المكافآت.
إنغو ويلون: “كانت هناك العديد من الدراسات حول الدوبامين. لدينا فكرة جيدة عن موعد إطلاق الدوبامين في الدماغ ، ولكن لا يزال هناك الكثير من النقاش حول المتغيرات الدقيقة التي تحرك إشارات الدوبامين هذه. في الأساس مناقشة ما يعنيه الدوبامين.
لدراسة هذا ، يقوم العلماء عادةً بإجراء تجارب بافلوفيان أو تجارب تكييف فعالة. لكنهم يختبرون أشياء مختلفة قليلاً. كلاهما له علاقة بتعلم ارتباط بين الحافز المحايد والمكافأة. لكن التكييف الفعال يتطلب الدافع للقيام بعمل ما فوق ذلك (لكسب المكافأة). لذلك ، قمنا بمقارنة نوعي التكييف في نفس التجربة.
أضف قطعة إلى اللغز
تجمع نتائجنا بين معسكرين من العلماء الذين غالبًا ما يقاتلون بعضهم البعض: يقول أحدهم أن الدوبامين هو ما يسمى بإشارة خطأ توقع المكافأة ، مما يعني أن الدوبامين يتم إطلاقه عندما يحدث شيء أفضل مما هو متوقع ، ويتم حذفه عندما يحدث شيء أسوأ. مما كان متوقعا يحدث. إنها إشارة تعلم (أو تعليم). يقول الجانب الآخر أن هذا ليس صحيحًا.
يقولون أن الدوبامين له علاقة بالتحفيز. سيؤدي إطلاق الدوبامين المتزايد إلى إبلاغ الأشخاص وسيعملون بجدية أكبر للحصول على المكافأة. كانت هناك بعض المحاولات في الماضي لجمع هذين المعسكرين معًا ، ولكن لا تزال هناك حاجة لمزيد من المعرفة حول هذا الموضوع.
“ما رأيناه في دراستنا هو أنه في مهمة التعلم الفعال فقط ظلت مستويات الدوبامين مرتفعة. يبدو أن الدافع مشفر في هذه الهضبة. توقع المكافأة هو الارتفاع الأولي للدوبامين ، لكن مقدار الإشارة المتبقية يعكس الدافع وهكذا ، تشير ورقتنا البحثية إلى أنه من الممكن أن يكون الدوبامين متورطًا في كل من التعلم والتحفيز.
ستكون الخطوات التالية هي الحصول على مزيد من التفاصيل حول هذا الموضوع. نحن بحاجة إلى تكرار التجارب وجعلها أكثر تعقيدًا. كلما قمت بهذا الأمر أكثر تعقيدًا ، زادت دقة تنبؤاتنا. سنبني عليها ونرى ما إذا كانت لا تزال قائمة.
عواقب
الدوبامين ليس متورطًا في الحياة اليومية فحسب ، بل أيضًا في اضطرابات مثل إدمان المخدرات ومرض باركنسون والفصام. بسبب المعسكرين الموجودين ، هناك خلاف حول ما يجري بالضبط.
على سبيل المثال ، يقول بعض الباحثين أنه عندما يتعاطى المدمنون المخدرات ، فإن إفراز الدوبامين يزداد ، وبالتالي تصبح جميع الإشارات البيئية ذات مغزى أكبر.
“يتعلم المدمنون أن هذه الإشارات مرتبطة بالمخدرات ، وأنهم يأخذون المزيد والمزيد منها ، لأنهم يتم تذكيرهم باستمرار بالمخدرات في كل مكان. ومن هذا المنظور ، فإن الإدمان هو سوء التعلم. قد يقول باحثون آخرون أن الدافع وراء تناول الدواء يزداد مع تناول الدواء بشكل متكرر لأن الدواء يزيد من إفراز الدوبامين.
تشير هذه الدراسة إلى أنه قد يكون كلاهما. اعتمادًا على التوقيت الدقيق ، يمكن أن يكون كلا النظامين هو المحرك ، ويمكن أن يشارك كلاهما.
هذا أيضا ذو صلة سريريا. يمكن أن تؤثر الأدوية الموصوفة على كل من أنظمة التعلم والتحفيز: يمكن أن تصبح فوضوية بعد ذلك. إذا أعطيت مرضى الفصام عقاقير تقليدية مضادة للذهان ، فإنهم يصبحون بطيئين ولا يمكنهم فعل الكثير بسبب تعطل نظامهم التحفيزي.
المرضى الذين يعانون من مرض باركنسون يتناولون الأدوية المؤيدة للدوبامين بشكل رئيسي لأنهم يفقدون الدوبامين ، لكن بعض المرضى يبدأون في لعب القمار لأن نظام الدوبامين لديهم مثقل فجأة.
لا يمكننا التأثير على مكونات التعلم والتحفيز بشكل منفصل. بمجرد إعطاء الدواء ، فإنه سيؤثر على كل شيء ، لذلك من الجيد أن تضع ذلك في الاعتبار.
حول هذا البحث في أخبار علم الأعصاب
الكاتب: إيلين فينسترا
مصدر: يعرف
اتصال: إيلين فينسترا – KNAW
صورة: تُنسب الصورة إلى أخبار العلوم العصبية
البحث الأصلي: الوصول مغلق.
“يؤدي توقع الإجراء الجراحي الجذاب إلى إطلاق مستمر للدوبامين في النواة المتكئةبواسطة Ingo Willuhn et al. مجلة علم الأعصاب
خلاصة
يؤدي توقع الإجراء الجراحي الجذاب إلى إطلاق مستمر للدوبامين في النواة المتكئة
يشارك نظام الدوبامين الميزوليمبيك في إرسال إشارات إلى المعلومات المتعلقة بالمكافأة بالإضافة إلى الإجراءات التي تولد نتائج مجزية. تتم دراسة هذه الآثار بشكل شائع في نماذج بافلوفيان أو التعزيز الفعال ، حيث يتطلب الأخير فقط عملًا فعالًا.
لتحليل مساهمات المكافأة والمعلومات المتعلقة بالعمل لإشارات الدوبامين ، استخدمنا النموذجين مباشرة: خضع ذكور الجرذان لتكييف بافلوفيان أو فعال ، بينما تم قياس إطلاق الدوبامين المقارن في النواة المتكئة ، وهي منطقة دماغية مركزية لمعالجة هذه المعلومات.
كانت شروط المهمة متطابقة باستثناء متطلبات استجابة الرافعة الفعالة. أطلقت الفئران في كلا المجموعتين نفس الكمية من الدوبامين في بداية إشارة المكافأة التنبؤية.
ومع ذلك ، أظهرت مجموعة التكييف الفعالة فقط هضبة لاحقة ومستمرة في تركيز الدوبامين طوال العرض التقديمي 5-s (قبل الإجراء المطلوب).
لم يتأثر منحدر الدوبامين هذا بإيصال المكافأة الاحتمالية ، وحدث حصريًا قبل الإجراءات الفعالة ، ولم يكن مرتبطًا بأداء المهمة أو اكتساب المهام لأنه استمر طوال فترة التدريب السلوكي اليومي لمدة أسبوعين.
بدلاً من ذلك ، زادت مدة المنحدر بمرونة مع عرض أطول للإشارة ، مما أدى على ما يبدو إلى تعديل إطلاق الدوبامين الأولي الناتج عن الإشارات ، أي إشارة خطأ التنبؤ بالمكافأة (RPE) ، حيث انخفض اتساع الإشارة وقوة تحملها عندما أصبح توقيت المكافأة أكثر قابلية للتنبؤ.
وبالتالي ، تشير نتائجنا إلى أنه يمكن تمييز مكونات EPR والعمل لإطلاق الدوبامين مؤقتًا إلى إشارات مرحلية وتقدمية / مستدامة ، على التوالي ، حيث تعتمد الأخيرة على الأولى وتعكس على الأرجح التوقع أو التحريض. . .
