Нови увиди у функцију допамина код пацијената са Паркинсоновом болести
Научници Института за истраживање Царилион компаније Виргиниа Тецх измерили су ослобађање кључног неуротрансмитера са невиђеном временском прецизношћу у мозгу људи са Паркинсоновом болешћу.
Мерења прикупљена током операције мозга док су свесни пацијенти играли инвестицијску игру показују колико брзо ослобађање допамина кодира информације кључне за људски избор.
Налази могу имати широко распрострањене импликације не само на Паркинсонову болест, већ и на друге неуролошке и психијатријске поремећаје, укључујући депресију и зависност.
Истраживачи су открили промене у нивоу допамина хиљаду пута брже него што је претходно забележено код људи. Ова брза мерења, у комбинацији са појачаном хемијском специфичношћу, омогућила су научницима да открију да допамин има много сложенију улогу него што се раније мислило.
Студија је објављена данас уЗборник Националне академије наука.
„Више од 20 година истраживања на нељудским моделним организмима створило је врло специфичну слику сумњиве улоге допамина у вођењу људског понашања“, рекао је Реад Монтагуе, директор Лабораторија за људску неурослику у Истраживачком институту Виргиниа Тецх Царилион и виши аутор књиге папир.
„А сада смо овим првим мерењима ове врсте, извршеним директно на људима, открили да је ова слика страшно непотпуна.“
Монтагуе и његов тим су сарађивали са неурохирургима са здравствених наука Универзитета Ваке Форест - Степхен Таттер, Адриан Лактон и покојни Тхомас Еллис - на мерењу допаминских сигнала код пацијената са Паркинсоновом болешћу који су подвргнути операцији имплантације електрода за стимулацију дубоког мозга. Показало се да дубока стимулација мозга ублажава симптоме Паркинсонове болести.
Седамнаест пацијената се добровољно јавило да дозволи Монтагуеовом тиму да сними своје допаминске сигнале током операције имплантације.
„Проучавамо систем који им се распада у мозгу“, рекао је др. Кен Кисхида, први аутор рада и научник из Виргиниа Тецх Царилион Ресеарцх Институте. „Паркинсонову болест карактерише смрт неурона који ослобађају допамин и покушавамо да разумемо основне механизме процеса болести.“
И Кисхида и Монтагуе приметили су великодушност пацијената који су се пријавили за студију.
„Ова врста приступа за мерење допаминских сигнала је непроцењива“, рекао је Кисхида. „А ова мерења смо извршили код 17 људи - то је 17 више него икад раније.“
Да би ухватили допаминске сигнале, посебно код људи са нижом допаминском активношћу, истраживачи су морали да развију изузетно осетљиве методе.
Истраживачи су очитавали ултрабрзе допаминске импулсе док су свесни пацијенти играли инвестицијску игру. Очекивали су да ће допаминске реакције видети у директној вези са очекиваним наградама и стварним исходима. Нису.
„Анализирали смо скуп података о око хиљаду импулса допамина и он је био раван“, рекао је Монтагуе, који је такође професор физике на Виргиниа Тецх'с Цоллеге оф Сциенце и директор Одељења за рачунарску психијатрију Виргиниа Тецх Царилион Ресеарцх Институте. „Сигнали нису разликовали позитивну реакцију од негативне.“
Након што су истраживачи обавили мерења, почели су да анализирају шта допамин заправо сигнализира.
„Открили смо да допамин прати два фактора - шта се догодило и шта се могло догодити“, рекао је Монтагуе. „Чини се да наши допамински неурони прате да ли је нешто могло бити боље или горе, а ове информације су кодиране брзим променама у ослобађању допамина. Ови налази могу почети да откривају, рачунарски, шта недостаје у систему допамина код Паркинсонових пацијената. “
Налази су настали више од 20 година, од Монтагуеових првих рачунарских студија које су испитивале механизме допаминске сигнализације.
Идеја да је „оно што је могло бити“ део начина на који људи процењују стварне исходе није нова. Али нико није очекивао да ће допамин радити посао комбиновања ових информација у људском мозгу.
Сада када су истраживачи измерили вишеструки допринос појединачним сигналима допамина, имају још више путева за истраживање система учења људског мозга у здрављу и болестима.
Извор: Виргиниа Тецх
