Oppiminen ja motivaatio, dopamiinin kaksoisrooli
Kuvittele, että kiipeät ensimmäistä kertaa omenapuuhun sattumalta tai uteliaisuudesta ja löydät sieltä herkullisen omenan. Aivosi yhdistävät kiipeämisen toiminnan saatuun palkkioon, omenan. Dopamiini näyttelee keskeistä roolia tässä oppimisprosessissa, merkitsemällä saadun palkkion, mikä auttaa muodostamaan tapoja.
Kuitenkin, vaikka olet oppinut tämän yhdistyksen, et kiipeä järjestelmällisesti omenapuuhun. Tämä toiminta tapahtuu vain, jos olet riittävän motivoitunut, esimerkiksi nälän, leikkimisen halun tai löytösi esittelemisen vuoksi.
Piilotraktorit: piilotettu mekanismi aivoissamme
Nature Communications -lehdessä julkaistussa artikkelissa tutkijat esittävät uuden teorian dopamiinista, joka perustuu piilotettujen attractoreiden käsitteeseen.Tässä teoriassa dopamiini ei vain merkitse palkkiota käyttäytymisen vahvistamiseksi. Se näyttelee myös roolia "piilotettujen attractoreiden" aktivoinnissa. Nämä attractorit ovat kuin "piilotettuja suunnitelmia" aivoissa, valmiina käytettäväksi, kun olosuhteet ovat suotuisat (esimerkiksi nälkä tai uteliaisuus).
Toisin sanoen, nämä piilotetut attractorit edustavat vakaita tiloja aivoissa, jotka liittyvät aiempiin palkittuihin kokemuksiin. Dopamiini toimii laukaisijana, muuttaen nämä piilotetut attractorit tehokkaiksi attractoreiksi, jotka aktivoivat käyttäytymisen ja ohjaavat toimintamme kohti tavoitetta (esimerkiksi kiipeämään puuhun saadaksesi omenan).
Oppimisesta toimintaan, dopamiini paljastaa piilotetut oppimamme asiat
Vahvistaakseen tätä teoriaa tutkijat käyttivät optogeenistä tekniikkaa, joka mahdollistaa neuronien toiminnan hallitsemisen valon avulla. Stimuloimalla keinotekoisesti dopamiini-neuroneita hiirillä, tutkijat osoittivat, että dopamiini voi "herättää" piilotettuja oppimiskokemuksia.Ympäristössä, jossa hiiret olivat oppineet, että tietty paikka liittyi palkkioon, dopamiinin stimulointi veti ne suoraan tuohon paikkaan, vaikka ne olivat kaukana. Sen sijaan ympäristössä, jossa mikään paikka ei ollut liittynyt palkkioon, stimuloinnilla ei ollut vaikutusta, mikä vahvisti piilotettujen attractoreiden puuttumisen.
Tämä tutkimus osoittaa, että dopamiinin toiminta ei rajoitu vain tapojen vahvistamiseen. Se mahdollistaa myös menneitä kokemuksia koskevien muistojen aktivoinnin, riippuen motivaatiostamme ja nykyisistä mahdollisuuksista.
Nämä "piilotetut attractorit" muodostavat neuroniverkkoja, jotka ovat valmiita käytettäväksi heti, kun sisäinen tila (motivaatio) ja ympäristö ovat suotuisat. Valaisemalla tätä mekanismia, tämä löytö avaa uusia näkökulmia ymmärtää, miten aivot siirtyvät tiedosta toimintaan, ja sillä voi olla vaikutuksia motivaation, oppimisen ja dopaminergiseen järjestelmään liittyvien häiriöiden, kuten masennuksen tai riippuvuuksien, alueilla.
Viite:
Naudé, J., Sarazin, M.X.B., Mondoloni, S. ym. Dopamiini rakentaa ja paljastaa palkkioon liittyviä piilotettuja käyttäytymisattractoreita.
Nat Commun 15, 9825 (2024).
https://doi.org/10.1038/s41467-024-53976-x