Dopamin ser ud til at have et øjeblik i tidsånden. Du har måske læst om det i nyhederne, set virale indlæg på sociale medier om dopaminhacking eller lyttet til podcasts om, hvordan du kan udnytte, hvad dette molekyle gør i din hjerne for at forbedre dit humør og produktivitet. Men nyere neurovidenskabelig forskning tyder på, at populære strategier til at kontrollere dopamin er baseret på et alt for snævert syn på, hvordan det virker.
Dopamin er en af hjernens neurotransmittere: bittesmå molekyler, der fungerer som budbringere mellem neuroner. Det er kendt for sin rolle i at overvåge din reaktion på belønninger såsom mad, sex, penge eller at besvare et spørgsmål korrekt. Der er mange typer dopaminneuroner placeret i den øverste del af hjernestammen, som producerer og frigiver dopamin i hele hjernen. Hvorvidt typen af neuron påvirker funktionen af den dopamin, den producerer, er et åbent spørgsmål.
Nylig offentliggjort forskning rapporterer et forhold mellem typen af neuron og dopamins funktion, og en type dopaminneuron har en uventet funktion, der sandsynligvis vil omforme, hvordan videnskabsmænd, læger og offentligheden forstår denne neurotransmitter.
Aktivering af dopaminneuroner
Dopamin er berømt for sin rolle i belønningsbehandling, en idé, der går mindst 50 år tilbage. Dopaminneuroner overvåger forskellen mellem de belønninger, du troede, du ville få fra en adfærd, og de belønninger, du faktisk fik. Neurovidenskabsmænd kalder denne forskel for en belønningsforudsigelsesfejl.
Spisning på en restaurant, der lige er åbnet og ikke ser ud til at være noget særligt, belønner forudsigelsesfejl i aktion. Hvis dit måltid er meget godt, resulterer dette i en positiv belønningsforudsigelsesfejl, og du vil sandsynligvis vende tilbage og bestille det samme måltid i fremtiden. Hver gang du vender tilbage, reduceres belønningsforudsigelsesfejlen, indtil den når nul, når du fuldt ud forventer en lækker middag. Men hvis dit første måltid var forfærdeligt, resulterer det i en negativ prædiktionsfejl, og du vil sandsynligvis ikke vende tilbage til restauranten.
Dopaminneuroner kommunikerer belønningsforudsigelsesfejl til hjernen gennem deres affyringshastighed og mønstre for dopaminfrigivelse, som hjernen bruger til læring. De skyder på to måder.
Fasisk aktivering refererer til hurtige udbrud, der forårsager en kortvarig stigning i dopamin. Dette sker, når du modtager en uventet belønning eller flere belønninger end forventet, såsom hvis din server tilbyder dig en gratis dessert eller inkluderer en pæn seddel og smiley på din check. Fasisk aktivering koder for belønningsforudsigelsesfejl.
I modsætning hertil beskriver tonisk aktivering den langsomme, stabile aktivitet af disse neuroner, når der ikke er nogen overraskelser; det er baggrundsaktivitet afbrudt med fasiske eksplosioner. Fasisk ild er som bjergtoppene, mens tonic ild er dalbunden mellem tinderne.
Funktioner af dopamin
Sporingsinformation, der bruges til at generere belønningsforudsigelsesfejl, er ikke alt, hvad dopamin gør. Jeg har med interesse fulgt alt det andet dopaminarbejde gennem min forskning, der måler de hjerneområder, hvor dopaminneuroner er placeret i mennesker.
For omkring 15 år siden begyndte der at dukke rapporter op om, at dopaminneuroner reagerer på uønskede hændelser – tænk på korte gener, såsom et pust af luft mod øjnene, et mildt elektrisk stød eller et tab af penge – noget, som forskerne troede, at dopamin ikke gjorde. gør. Disse undersøgelser har vist, at nogle dopaminneuroner kun reagerer på belønninger, mens andre reagerer på både belønninger og negative oplevelser, hvilket fører til den hypotese, at der kan være mere end ét dopaminsystem i hjernen.
Disse undersøgelser blev snart efterfulgt af eksperimenter, der viste, at der er mere end én type dopaminneuron. Indtil videre har forskere identificeret syv forskellige typer dopaminneuroner ved at undersøge deres genetiske profiler.
En undersøgelse offentliggjort i august 2023 var den første til at analysere dopaminfunktion efter neuronundertype. Forskere ved Northwestern Universitys Dombeck Lab undersøgte tre typer dopaminneuroner og fandt ud af, at to overvågede belønninger og modbydelige hændelser, mens den tredje overvågede bevægelse, såsom når de undersøgte mus begyndte at løbe hurtigere.
Frigivelse af dopamin
Nylig mediedækning om, hvordan man kontrollerer virkningerne af dopamin, er kun baseret på den type frigivelse, der ligner op- og nedture. Når dopaminneuroner affyrer i fasiske trin, som de gør for at signalere belønningsforudsigelsesfejl, frigives dopamin i hele hjernen. Disse dopaminspidser opstår meget hurtigt, fordi dopaminneuroner kan affyres mange gange på mindre end et sekund.
Der er en anden måde at frigive dopamin på: nogle gange øges den langsomt, indtil du får den ønskede belønning. Forskere opdagede dette rampemønster for 10 år siden i en del af hjernen kaldet striatum. Hældningen af dopaminrampen sporer værdien af en belønning og den indsats, der er nødvendig for at opnå den. Med andre ord koder det for motivation.
Restauranteksemplet kan også illustrere, hvad der sker, når dopaminfrigivelsen sker i et gradvist mønster. Når du har bestilt et måltid, som du ved vil være fantastisk, og du venter på, at det ankommer, stiger dine dopaminniveauer støt. De når et crescendo, da tjeneren lægger tallerkenen på bordet, og du sætter tænderne i den første bid.
Hvordan dopaminramper opstår er stadig usikkert, men denne type frigivelse menes at ligge til grund for målforfølgelse og læring. Fremtidig forskning i at booste dopamin vil påvirke, hvordan videnskabsmænd forstår motivation og i sidste ende forbedre råd om, hvordan man optimalt hacker dopamin.
Dopamin(er) i sygdom og neurodiversitet
Selvom dopamin er kendt for sin involvering i stofmisbrug, neurodegenerative sygdomme og neuroudviklingsmæssige tilstande såsom opmærksomhedsunderskud/hyperaktivitetsforstyrrelse, tyder nyere forskning på, at hvordan videnskabsmænd forstår dets involvering snart kan have brug for en opdatering. . Af de syv undertyper af dopaminneuroner, der hidtil er kendt, har forskere kun karakteriseret funktionen af tre.
Der er allerede bevis for, at opdagelsen af dopamindiversitet opdaterer den videnskabelige viden om sygdomme. Forskere i det nylige papir, der identificerer forholdet mellem typen og funktionen af dopaminneuroner, påpeger, at bevægelsesfokuserede dopaminneuroner er kendt for at være blandt de mest berørte ved Parkinsons sygdom, mens to andre typer ikke er så påvirkede. Denne forskel kan føre til mere målrettede behandlingsmuligheder.
Igangværende forskning for at udrede dopamindiversitet vil sandsynligvis fortsætte med at ændre og forbedre vores forståelse af sygdom og neurodiversitet.
Denne artikel er genudgivet fra The Conversation, en uafhængig, nonprofit nyhedsside dedikeret til at dele ideer fra akademiske eksperter. Samtalen er betroede nyheder fra eksperter og en uafhængig nonprofitorganisation. Prøv vores gratis nyhedsbreve.
Det blev skrevet af: Kimberlee D’Ardenne, Arizona State University.
For at vide mere:
Kimberlee D’Ardenne modtager i øjeblikket finansiering fra National Institutes of Health (R21-MH130924-01) og har tidligere modtaget anden finansiering fra National Institutes of Health og National Science Foundation. Han er også medlem af National Association of Science Writers og Board of Editors in Life Sciences.