وقتی از تجربیات مثبت و منفی درس می گیریم در مغز انسان چه اتفاقی می افتد؟ برای کمک به پاسخ به این سوال و درک بهتر تصمیم گیری و رفتار انسان، دانشمندان در حال مطالعه دوپامین هستند.

دوپامین یک انتقال دهنده عصبی است که در مغز تولید می شود و به عنوان یک پیام رسان شیمیایی عمل می کند و ارتباط بین سلول های عصبی در مغز و بدن را تسهیل می کند و در کارکردهایی مانند حرکت، شناخت و یادگیری نقش دارد. در حالی که دوپامین بیشتر به دلیل ارتباطش با احساسات مثبت شناخته شده است، دانشمندان همچنین در حال بررسی نقش آن در تجربیات منفی هستند.

اکنون، یک مطالعه جدید از محققان دانشکده پزشکی دانشگاه Wake Forest كه در Science Advances منتشر شده است، نشان می‌دهد که ترشح دوپامین در مغز انسان نقش مهمی در رمزگذاری خطاهای پیش‌بینی پاداش و مجازات دارد. این بدان معنی است که دوپامین در فرآیند یادگیری از تجربیات مثبت و منفی نقش دارد و به مغز اجازه می دهد رفتار خود را بر اساس نتایج این تجربیات تنظیم و تطبیق دهد. پیش از این، تحقیقات نشان داده بود که دوپامین نقش مهمی در نحوه یادگیری حیوانات از تجربیات “پاداش” (و احتمالاً “تنبیه”) بازی می کند.  کنت تی کیشیدا، استادیار فیزیولوژی و فارماکولوژی و جراحی مغز و اعصاب در دانشکده پزشکی دانشگاه Wake Forest گفت: تحقيقات کمی برای ارزیابی مستقیم آنچه که دوپامین در مقیاس‌های زمانی سریع در مغز انسان انجام می‌دهد، انجام شده است. این اولین مطالعه روی انسان است که بررسی می‌کند چگونه دوپامین پاداش‌ها و مجازات‌ها را رمزگذاری می‌کند و اینکه آیا دوپامین سیگنال آموزشی «بهینه» را منعکس می‌کند که در پیشرفته‌ترین تحقیقات هوش مصنوعی امروزی استفاده می‌شود.

برای این مطالعه، محققان تیم کیشیدا از ولتامتری چرخه‌ای اسکن سریع fast-scan cyclic voltammetry))، یک تکنیک الکتروشیمیایی برای شناسایی و اندازه‌گیری سطوح دوپامین در زمان واقعی (یعنی 10 اندازه‌گیری در ثانیه) استفاده کردند. با این حال، این روش چالش برانگیز است و تنها می تواند در طول روش های تهاجمی مانند جراحی مغز deep-brain stimulation (DBS)  انجام شود DBS. معمولاً برای درمان بیماری هایی مانند بیماری پارکینسون، لرزش اساسی، اختلال وسواس فکری و صرع استفاده می شود. تيم کیشیدا با جراحان مغز و اعصاب Atrium Health Wake Forest برای وارد کردن یک میکروالکترود فیبر کربنی در اعماق مغز سه شرکت کننده در مرکز پزشکی Atrium Health Wake Forest که قرار بود براي درمان essential tremor ، DBS دریافت کنند، همکاری کردند. در حالی که شرکت کنندگان در اتاق عمل بیدار بودند، یک بازی کامپیوتری ساده انجام دادند. در حین انجام بازی، اندازه گیری دوپامین در جسم مخطط، بخشی از مغز که برای شناخت، تصمیم گیری و حرکات هماهنگ مهم است، انجام شد. در طول بازی، انتخاب‌های شرکت‌کنندگان با پاداش یا با سود یا زیان واقعی پولی مجازات می‌شدند. بازی به سه مرحله تقسیم شد که در آن شرکت کنندگان از بازخورد مثبت یا منفی یاد گرفتند تا انتخاب هایی را انجام دهند که پاداش را به حداکثر می رساند و مجازات را به حداقل می رساند. سطح دوپامین به طور مداوم، هر 100 میلی ثانیه یک بار، در هر سه مرحله از بازی اندازه گیری شد. ما دریافتیم که دوپامین نه تنها نقشی در سیگنال‌دهی تجربیات مثبت و منفی در مغز ایفا می‌کند، بلکه به نظر می‌رسد زمانی که سعی می‌کنیم از آن پیامدها درس بگیریم، این کار را به روشی بهینه انجام می‌دهد. نکته جالب 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. کیشیدا گفت: نتایج ما یک نتیجه شگفت‌انگیز را نشان می‌دهد که این دو مسیر ممکن است تجربیات پاداش‌دهنده و تنبیه‌کننده را در مقیاس‌های زمانی کمی تغییر داده و تنها با فاصله زمانی 200 تا 400 میلی‌ثانیه رمزگذاری کنند. کیشیدا معتقد است که این سطح از درک ممکن است منجر به درک بهتری از نحوه تأثیرگذاری سیستم دوپامین در انسان‌های مبتلا به اختلالات روان‌پزشکی و عصبی شود. کیشیدا گفت که تحقیقات بیشتری برای درک اینکه چگونه سیگنال دهی دوپامین در اختلالات روانپزشکی و عصبی تغییر می کند، مورد نیاز است. کیشیدا گفت: به طور سنتی، دوپامین اغلب به عنوان «انتقال‌دهنده عصبی لذت» شناخته می‌شود. 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 همچنین در آموزش مغز ما در مورد تجربیات تنبیهی نقش دارد، یک کشف مهم است و ممکن است در تحقیقات به ما کمک کند تا مکانیسم‌های زمینه‌ساز افسردگی، اعتیاد و اختلالات روانپزشکی و عصبی مرتبط را درک کنیم.

link https://medicalxpress.com/news/2023-12-human-behavior-fast-dopamine.html