Anahtar beyin alanı bağımlılıkta çok önemli bir rol oynar
Yeni araştırmalar, bilim adamlarının öncelikle motor kontrolünde yer aldığını düşündüğü insan beyninin büyük bir parçası olan serebellumun, ödül arama ve sosyal davranışlarda önemli bir rol oynayabileceğini bulmuştur. Bulgular, bağımlılığı tedavi etmek için gelecekteki tedavileri bilgilendirmeye yardımcı olabilir.
Son zamanlarda yapılan araştırmalar, harekete ek olarak, beynin serebellumunun dil, öğrenme ve dikkat gibi bilişsel işlevleri kontrol etmeye de yardımcı olabileceğine işaret ediyor.
Şimdi, Bronx, NY'deki Albert Einstein Tıp Koleji'ndeki bilim adamları, bu alanın ödül işleme ve bağımlılığı da düzenleyebileceğini öne sürüyorlar.
Einstein'daki Dominick P. Purpura Nörobilim Bölümü başkanı ve profesörü olan Kamran Khodakhah, yeni çalışmaya öncülük etti. Bilim adamları çalışmayı farelerde gerçekleştirdi.
Prof Khodakhah ve ekibi sonuçlarını dergide yayınladı Bilim. Einstein'da doktora araştırmacısı Ilaria Carta ve Ph.D. Christopher Chen, makalenin ilk yazarlarıdır.
Neden beyincik üzerinde çalışılmalı?
Prof. Khodakhah ve meslektaşları, serebellumun bağımlılık ve sosyal etkileşimdeki rolüne işaret eden daha yeni çalışmalarla araştırma çabalarına yön verdiler.
Örneğin, bazı çalışmalar, serebellumun bağımlılık davranışı, otizm spektrum bozukluğu (ASD), bilişsel duygusal sendrom ve şizofreni olan kişilerde düzgün çalışmadığını bulmuştur.
Diğer MRI çalışmaları, bağımlılıkla yaşayan insanların beyinciklerinin, bağımlılıklarının ilgili olduğu bir şırınga görüntüsü gibi uyaranlara yanıt olarak hiperaktif olduğunu göstermiştir.
Çalışmanın kıdemli yazarı, "Serebellumun hareketi kontrol etmenin ötesinde çok şey yaptığı fikri pek çok şüpheyle karşılandı" diyor ve "serebellumun dopamin salınımını nasıl etkileyebileceğine dair hiç kimsenin gerçek ipucu yoktu."
Bilim adamları, ödül arama davranışındaki kilit rolü nedeniyle dopamine "seks, uyuşturucu ve rock'n'roll" nörotransmiteri adını verdiler. İnsanlar - veya primatlar - ister bir öğrenme sürecinin sonunda ister eğlence amaçlı olsun, zevkli bir ödül aldıklarında, vücutları hormonu salgılar.
Bilim adamlarının ödül işlemeye dahil ettikleri bir başka beyin alanı, sözde ventral tegmental alan (VTA). Bu nedenle, mevcut çalışmada bilim adamları, beyincikteki nöronların bir şekilde dopamin salımından sorumlu olan VTA nöronlarıyla iletişim kuracağını varsaydılar.
Farelerde nöronları incelemek için ışığı kullanma
Bilim adamları, hipotezlerini test etmek için optogenetiği kullandılar. Optogenetik, bilim insanlarının nöronları ışığa tepki verecek şekilde genetik olarak değiştirdikleri bir tekniktir.
Genetik olarak ışığa duyarlılığı indükleyerek, araştırmacılar serebellumdaki nöronların aksonlarını seçici olarak etkinleştirebildiler. Bunu yaparak, VTA'daki nöronların nasıl etkileneceğini görmek istediler.
VTA nöronlarının üçte biri, aksonların uyarılmasına yanıt olarak ateşlendi ve bu, beyincikteki nöronların VTA'dakilerle iletişim kurduğunu kanıtladı.
Daha sonra bilim adamları, bu interneuronal iletişimin ödül arama davranışını nasıl etkilediğini görmek istediler. Araştırmacılar, bu yönü incelemek için farelerde bir dizi deney yaptılar.
Beyincik ödül arayışını nasıl etkiler?
İlk deneyde, kemirgenler bir odanın dört köşesini keşfetmekte özgürdü, ancak belirli bir köşeye geldiklerinde, araştırmacılar optogenetik kullanarak kemirgenlerin serebellar nöronlarını uyardılar.
Bilim adamları, uyarılma zevkli olursa, kemirgenlerin ödüllendirici davranışı aramaya devam edeceklerini, yani tekrar tekrar zevkli uyarımı aldıkları köşeye geri döneceklerini varsaydılar.
Ekibin beklediği gibi, uyarılmış kemirgenler aynı köşeye kontrol farelerinden daha sık dönmeyi seçtiler.
Daha sonra, serebellar nöronların aksonlarının uyarılmasının bağımlılıkta bir rol oynadığını doğrulamak için araştırmacılar, fareleri bu aksonların parlak bir şekilde aydınlatılmış bir alanda zevkli bir şekilde uyarılması için şartlandırdılar.
Tipik olarak, fareler parlak ışıklardan kaçınırlar ve yırtıcılardan kaçabilecekleri karanlıkta kendilerini daha rahat hissetme eğilimindedirler. Ancak bu son deneyde, zevkli bir uyarım uğruna, her zamanki tercihlerinin tersine gitmeyi seçtiler.
"Fareler normalde parlak alanlardan uzak dursalar da, şimdi tercihen ışığa doğru koştular, çünkü orası bir ödül aldıklarını hatırladılar […] Bu, beyinciklerin bağımlılık yapıcı davranışlarda rol oynadığını gösteriyor."
Prof. Kamran Khodakhah
Beyincik aynı zamanda sosyal davranış için de anahtar
Başka bir deney, serebellar aksonlar ve VTA nöronları arasındaki yolun sosyal davranışta da rol oynadığını ortaya çıkardı.
Araştırmacılar fareleri üç odalı bir kutuya koydu. Kemirgenler, bir nesneyle, başka bir fareyle etkileşim kurma veya boş bir alanda yalnız kalma seçeneğine sahipti.
Sosyal olarak etkileşime girmeyi seçtiklerinde, serebellar aksonlar-VTA nöronları yolu en aktif olanıydı. Bununla birlikte, bilim adamları bu nöronal yolu susturmak için optogenetiği kullandıklarında, kemirgenler ya yalnız kalmayı ya da cansız nesneyle etkileşime girmeyi seçtiler.
Sonuçlar araştırmacılara, OSB'li kişilerde serebellar akson-VTA nöron yolunun işlevsiz olabileceğini düşündürdü.
Yazarlar, "Verilerimiz, ödül işlemede ve sosyal davranışın kontrolünde beyincik için bir rolü destekliyor" diye sonuçlandırıyor.
"Bu […] yolun, en azından kısmen, beyincik ve bağımlılık yapan davranışlar arasındaki ilişkiyi açıklayabileceğini ve diğer motivasyonlu ve sosyal davranışlarda beyincik için bir rol için bir temel oluşturacağını öneriyoruz."
