Studiul șobolanilor: modificările din regiunile creierului explică diferențele „cuplu impar”

Explicarea comportamentului uman rămâne o provocare nedumeritoare. De ce unii oameni iau decizii raționale și alții, impulsivi și nesăbuite? De ce un frate este un „ciudat”, iar celălalt „slob”?

Un nou studiu al neurologilor comportamentali de la Universitatea din California, Los Angeles (UCLA) ar putea oferi răspunsuri la aceste întrebări, deoarece cercetătorii au identificat schimbări într-o pereche de regiuni ale creierului care par să facă o diferență în felul în care suntem.

Cercetarea - raportată de Alicia Izquierdo, profesor asociat de psihologie al UCLA și membru al Institutului Brain Research al UCLA, și Alexandra Stolyarova, studentă absolventă de psihologie a acesteia, apare în revista de știință online cu acces liber eLife.

Noile experimente, care au implicat studierea cortexului orbitofrontal și a regiunilor creierului amigdală basolaterală, au evaluat capacitatea șobolanilor de a lucra pentru recompense atât în ​​condiții stabile, cât și în condiții variabile.

Șobolanii au câștigat pelete de zahăr după ce au ales între două imagini afișate una lângă alta. Animalele și-au făcut alegerile folosindu-și nasul pentru a atinge un ecran de dimensiunea unui iPad. Când un șobolan a atins o imagine, a primit o peletă de zahăr la un timp previzibil - în general 10 secunde mai târziu. Când șobolanul a atins cealaltă imagine, a primit o peletă de zahăr într-un moment care a variat.

Aceasta a fost opțiunea mai riscantă, deoarece șobolanii ar putea fi nevoiți să aștepte doar cinci secunde sau până la 15 secunde. Șobolanii au făcut acest lucru timp de o lună la rând, până la 45 de minute în fiecare zi.

Cercetătorii au descoperit că șobolanii au învățat sarcina și au reușit să detecteze fluctuațiile timpilor de așteptare. Când șobolanii au experimentat mai multe variații în acele perioade de așteptare pentru recompensa lor, cantitatea de proteină crefină gefirină din regiunea amigdalei basolaterale s-a dublat.

În unele dintre studii, cercetătorii au făcut o opțiune mai bună decât cealaltă, cu un timp de așteptare mai scurt. Toți șobolanii au reușit să învețe modelul și să facă alegerea mai bună.

Au arătat unele dovezi ale învățării în prima zi și s-au descurcat mai bine în a doua zi și în zilele următoare. La un grup de șobolani fără amigdala bazolaterală funcțională, șobolanii au aflat mai încet despre schimbări, dar au ajuns din urmă aproximativ două zile mai târziu.

Șobolanii fără cortex orbitofrontal funcțional, totuși, nu au învățat deloc și, în schimb, au tratat fiecare experiență ca pe un buton de „resetare”, relatează cercetătorii. Este ca și cum acești șobolani nu ar fi înregistrat întreaga gamă de rezultate posibile.

Rolul important al cortexului orbitofrontal l-a surprins pe Izquierdo, care a spus că există mai multe dovezi că amigdala bazolaterală ar fi importantă în condiții de incertitudine și nu la fel de mult pentru cortexul orbitofrontal.

Stolyarova și Izquierdo sunt primii oameni de știință care au legat nivelurile de gefirină de experiența recompensei. Ei raportează că atunci când șobolanii au prezentat risc, proteina creierului GluN1 a crescut, de asemenea, semnificativ în amigdala basolaterală.

„Cred că experiența incertitudinii face ca aceste schimbări să apară în aceste regiuni ale creierului”, a spus Izquierdo.

Toți șobolanii au ales mai des opțiunea riscantă. Excepția a fost șobolanii fără amigdala bazolaterală funcțională; animalele respective au rămas averse asupra riscului pe tot parcursul experimentelor.

Cortexul orbitofrontal și amigdala bazolaterală împărtășesc conexiuni anatomice și ambele regiuni sunt implicate în luarea deciziilor, au arătat cercetările anterioare. Noua cercetare indică faptul că acest lucru este valabil mai ales în circumstanțe schimbătoare sau incerte.

Schimbările în aceste regiuni ale creierului și proteinele creierului pot ajuta la explicarea preferinței unei persoane pentru rezultate incerte, a spus Izquierdo.

Ea a menționat că oamenii au diferențe individuale în cortexul orbitofrontal și funcția amigdalei basolaterale și în expresia acestor proteine.

De exemplu, variațiile genei gephyrin au fost legate de autism, iar o caracteristică a tulburării este o preferință puternică pentru ordine și certitudine.

În viitor, a spus Izquierdo, medicina de precizie poate fi capabilă să vizeze orice regiune a creierului pentru a trata orice tulburare, inclusiv dependențe comportamentale, cum ar fi jocurile de noroc.

Persoanele cu tulburare obsesiv-compulsivă au, de asemenea, o preferință puternică pentru ordine și certitudine. Cercetările viitoare pot răspunde dacă aceleași modificări ale creierului apar și în această tulburare.

Sursa: UCLA