Исследования показывают, что поведение человека определяется быстрыми изменениями уровня дофамина

В новаторском исследовании ученые из Медицинской школы Университета Уэйк Форест пролили свет на роль дофамина в принятии решений и поведении человека. Дофамин, нейромедиатор в головном мозге, уже давно ассоциируется с положительными эмоциями. Однако новое исследование показывает, что дофамин также играет важнейшую роль в извлечении уроков из негативного опыта.

Исследование, опубликованное в журнале Science Advances, показывает, что выделение дофамина в мозге участвует в кодировании ошибок предсказания вознаграждения и наказания. Это означает, что дофамин помогает мозгу корректировать и адаптировать свое поведение в зависимости от результатов позитивного и негативного опыта.

"Было проведено мало работ по непосредственной оценке того, что дофамин делает на быстрых временных интервалах в человеческом мозге", - объясняет Кеннет Т. Кишида, доктор философии, доцент кафедры физиологии и фармакологии и нейрохирургии в Медицинской школе Университета Уэйк Форест. Это первое исследование на людях, в котором изучается, как дофамин кодирует вознаграждения и наказания и отражает ли дофамин "оптимальный" обучающий сигнал, который используется в самых современных исследованиях искусственного интеллекта".

Для проведения исследования ученые использовали циклическую вольтамперометрию с быстрым сканированием, электрохимический метод, в сочетании с машинным обучением для измерения уровня дофамина в режиме реального времени. Однако этот метод может быть использован только во время инвазивных процедур, таких как операция по глубокой стимуляции мозга (DBS).

Сотрудничая с нейрохирургами из Медицинского центра Atrium Health Wake Forest Baptist, исследователи ввели микроэлектрод из углеродного волокна глубоко в мозг трех участников, которым предстояло пройти процедуру DBS для лечения эссенциального тремора. Во время операции участники, находясь в сознании, играли в компьютерную игру, призванную вызвать положительную и отрицательную обратную связь.

На протяжении всей игры уровень дофамина измерялся непрерывно, каждые 100 миллисекунд, в стриатуме - области мозга, играющей ключевую роль в принятии решений и познании. Участники учились на основе полученной обратной связи, делая выбор, который максимизировал вознаграждение и минимизировал наказание.

Результаты исследования дают ценное представление о механизмах, лежащих в основе человеческого поведения. Поняв, как дофамин влияет на усвоение положительного и отрицательного опыта, ученые смогут глубже понять процессы принятия решений и, возможно, разработать новые подходы к лечению таких заболеваний, как зависимость и психические расстройства.