Układ nagrody to nazwa struktur mózgu związanych z kontrolą zachowania i motywacją. Ich pobudzenie skutkuje wyrzutem dopaminy i pojawienie się uczucia przyjemności. Ma to miejsce w sytuacjach zaspokajania popędów, takich jak spożywanie smacznego pokarmu czy zachowania seksualne. Wiadomo, że dopamina uwalniana jest nie tylko po kontakcie z bodźcem nagradzającym, ale także w oczekiwaniu na taki bodziec. Udowodniono również, że wyrzuty dopaminy mogą pojawiać się spontanicznie, bez pojawienia się (i bez przewidywania pojawienia się) jakiejkolwiek nagrody.

Naukowcy z Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Diego i Icahn School of Medicine w Mount Sinai w Nowym Jorku postanowili sprawdzić, czy myszy mogą świadomie kontrolować uwalnianie dopaminy. W tym celu opracowali specjalny system sprzężenia zwrotnego. Zazwyczaj obserwuje się aktywację układu nagrody już po tym, jak zwierzę otrzyma nagrodę. Tym razem było odwrotnie: nagroda, w postaci kropli wody z cukrem, pojawiała się w odpowiedzi na wzrost poziomu dopaminy w mózgu.

Pierwszego dnia eksperymentu aktywność mózgu myszy nie wskazywała na to, żeby zwierzęta zrozumiały, co właściwie mają robić, by otrzymać nagrodę. Ale drugiego dnia sytuacja się zmieniła. Zwierzęta świadomie i celowo wywoływały wyrzuty dopaminy – było ich o 10% więcej niż na początku. Gdy przestano je za to nagradzać, one przestały starać się, by aktywować układ nagrody. Ponowne zaoferowanie nagrody sprawiło jednak, że myszy znów zaczęły korzystać z nowo nabytej umiejętności.

Naukowcy postarali się, aby zwierzęta nie otrzymywały żadnych zewnętrznych sygnałów, które mogłyby sugerować pojawienie się nagrody. Wyrzut dopaminy przed zlizaniem słodkiej wody musiał więc być wywołany przez same zwierzęta. Naukowcy przypuszczają, że mechanizm ten ma istotne znaczenie dla przetrwania organizmu. Być może jest on dla zwierząt zachętą do eksplorowania nowego środowiska, nawet jeśli jest ono pozbawione tego, co faktycznie mogłoby być dla nich nagrodą.

Badacze przypuszczają, że w mózgach ssaków mogą występować podobne mechanizmy regulujące uwalnianie innych neuroprzekaźników. Uważają, że należy kontynuować badania w tym kierunku, gdyż ich wyniki mogą przyczynić się do lepszego zrozumienia funkcjonowania całego układu nerwowego.

 

AMJ

Bibliografia:
Foo C et al. Reinforcement learning links spontaneous cortical dopamine impulses to reward. Current Biology 2021

Dodaj komentarz