Πώς επηρεάζουν τα κύματα ντοπαμίνης τον εγκέφαλο;

Οι εξάρσεις ντοπαμίνης επηρεάζουν τη συμπεριφορά των ζωντανών οργανισμών, διευρύνοντας την ποικιλία της και καθιστώντας την πιο συνηθισμένη.

Ένας ενήλικας σκέφτεται και σχεδιάζει τις περισσότερες από τις πράξεις του εκ των προτέρων: ξέρει τι θέλει και τι απαιτούν οι άλλοι από αυτόν και κάνει ένα σχέδιο για τα επόμενα βήματά του. Αυτό ισχύει τόσο για την επίλυση σύνθετων μαθηματικών προβλημάτων όσο και για το ζήτημα της αγοράς φαγητού για δείπνο. Επιπλέον, οι πράξεις συχνά λειτουργούν ως αντίδραση σε κάτι: για παράδειγμα, κάνει κρύο έξω - ένα άτομο φοράει ένα σακάκι, βράζει νερό σε μια κατσαρόλα - χαμηλώνει τη φωτιά ή σβήνει την κουζίνα.

Ωστόσο, εκτός από τα παραπάνω, συχνά συμβαίνουν και αυθόρμητες ενέργειες: ένας μαθητής μασάει ένα στυλό ενώ κάνει ένα τεστ, ένας μαθητής χτυπάει τα δάχτυλά του στην επιφάνεια του τραπεζιού ενώ σκέφτεται μια απάντηση, ένας θεατής σφίγγει τις γροθιές ή τα δόντια του ενώ παρακολουθεί μια ταινία, και ούτω καθεξής. Τέτοιοι αυθορμητισμοί είναι τόσο συνηθισμένοι όσο και οι προγραμματισμένες καταστάσεις. Ορισμένες αυθόρμητες συμπεριφορές επαναλαμβάνονται και γίνονται συνήθειες με την πάροδο του χρόνου.

Έχει αποδειχθεί εδώ και καιρό ότι οι συνήθειες σχηματίζονται υπό την επίδραση ορισμένων κέντρων του νευρικού συστήματος, και συγκεκριμένα του ραχιοπλάγιου μέρους του ραβδωτού σώματος, του οποίου οι νευρώνες ενεργοποιούνται όταν είναι απαραίτητο να βελτιωθεί ή να προσαρμοστεί η ακολουθία των ενεργειών που αρχίζουν να γίνονται συνήθεια. Υποστήριξη για τέτοιες διαδικασίες παρέχεται από την αμυγδαλή και το άνω πλάγιο μέρος της. Τα κέντρα του ενισχυτικού μηχανισμού χρησιμοποιούν την ντοπαμίνη ως ένα είδος μεσολαβητή. Πρόσφατα, οι επιστήμονες αποφάσισαν να δουν αν η ντοπαμίνη έχει άλλες λειτουργίες στη δημιουργία αυθόρμητων ενεργειών.

Το πείραμα πραγματοποιήθηκε σε τρωκτικά που περιπλανιόντουσαν άσκοπα σε ένα σκοτεινό δωμάτιο. Στον εγκέφαλο των τρωκτικών συντέθηκε μια πρωτεΐνη που έλαμπε όταν χορηγούνταν ντοπαμίνη: το φως καταγραφόταν από μια ενσωματωμένη συσκευή οπτικών ινών. Όλες οι δραστηριότητες των αρουραίων καταγράφηκαν σε βιντεοκάμερα.

Τα επίπεδα ντοπαμίνης των τρωκτικών άλλαζαν συνεχώς με ποικίλη ένταση. Σε μια μικρή αύξηση του επιπέδου, οι αρουραίοι πηδούσαν ελαφρώς, αλλά γενικά παρέμεναν ήρεμοι. Σε μια ισχυρή αιχμή ντοπαμίνης, τα τρωκτικά άλλαξαν δραματικά τη συμπεριφορά τους: έγινε αυθόρμητη και ποικίλη. Οι αρουραίοι στέκονταν στα πόδια τους, στριφογύριζαν το κεφάλι τους, κινούνταν χαοτικά κ.λπ. Είναι ενδιαφέρον ότι τέτοιες αυθόρμητες κινήσεις επαναλαμβάνονταν για αρκετά λεπτά μετά το τέλος της απότομης αύξησης. Έτσι, η αύξηση της ντοπαμίνης διεγείρει το ζώο σε τυχαίες ενέργειες, μετά τις οποίες ενεργούσε με τρόπο εδραιωμένο, σαν να ανέπτυσσε μια συνήθεια. Χρησιμοποιώντας τα τρωκτικά ως παράδειγμα, ήταν δυνατό να καταδειχθεί πώς η επίδραση της ντοπαμίνης στο επίπεδο των νευρικών κυττάρων και των νευρωνικών κυκλωμάτων αντικατοπτρίζεται στη συμπεριφορά.

Αποδεικνύεται ότι η ντοπαμίνη αλλάζει τη συμπεριφορά προς την αυθόρμητη ποικιλομορφία και ταυτόχρονα καθορίζει μεμονωμένα στοιχεία αυτής της ποικιλομορφίας δρώντας προς διαφορετικές κατευθύνσεις.

Τα ευρήματα δημοσιεύονται στις σελίδες του περιοδικού Nature