Ringkasan: Sebuah studi baru mengungkapkan peran kompleks dopamin dan serotonin dalam pengambilan keputusan sosial, dengan menggunakan pasien penyakit Parkinson sebagai subjeknya.
Melalui “permainan pamungkas”, tim menemukan bahwa pilihan orang berbeda secara signifikan ketika berinteraksi dengan manusia versus komputer, dipengaruhi oleh interaksi dinamis antara neuromodulator ini. Diamati menggunakan teknologi elektroda inovatif, tarian neurokimia ini menyoroti bagaimana tingkat dopamin dan serotonin berfluktuasi selama interaksi sosial, menawarkan wawasan baru tentang perilaku manusia dan implikasi potensial terhadap pengobatan berbagai gangguan otak.
Penelitian ini tidak hanya menyoroti proses dasar pengambilan keputusan, tetapi juga membuka pintu untuk memahami dan menangani kondisi kejiwaan dengan lebih presisi.
Fakta-fakta kunci:
Studi tersebut mengungkap mekanisme baru yang menunjukkan bagaimana dopamin dan serotonin berinteraksi untuk memengaruhi pengambilan keputusan dalam konteks sosial. Elektroda serat karbon yang inovatif telah memungkinkan pengukuran simultan neuromodulator ini di otak manusia, memberikan wawasan langka mengenai hubungan dinamisnya. Penelitian ini mungkin memiliki implikasi besar terhadap pemahaman dan pengobatan gangguan kejiwaan, karena memberikan pemahaman yang lebih mendalam tentang dasar neurokimia perilaku sosial.
Sumber: Teknologi Virginia
Dalam penelitian hari ini Alam Perilaku manusiaPara ilmuwan menyelidiki dunia neuromodulator kimiawi di otak manusia, khususnya dopamin dan serotonin, untuk mengungkap perannya dalam perilaku sosial.
Penelitian yang dilakukan pada pasien penyakit Parkinson yang menjalani operasi otak saat terjaga berfokus pada substansia nigra otak, wilayah kunci yang terkait dengan kontrol motorik dan pemrosesan penghargaan.
Sebuah tim internasional yang dipimpin oleh ahli saraf komputasi Virginia Tech, Read Montague, telah mengungkap mekanisme neurokimia yang sebelumnya tidak diketahui di balik kecenderungan manusia untuk mengambil keputusan berdasarkan konteks sosial—orang lebih cenderung menerima tawaran dari komputer namun menolak tawaran yang sama dari pemain manusia. .
Wawasan dari game pamungkas
Dalam studi tersebut, empat pasien yang menjalani operasi stimulasi otak dalam untuk penyakit Parkinson tenggelam dalam permainan ambil-itu-atau-tinggalkan, sebuah skenario di mana mereka harus menerima atau menolak berbagai distribusi $20 baik dari manusia maupun komputer. pemain. Misalnya, satu pemain mungkin mengusulkan untuk menyimpan $16 sementara pasien menerima sisa $4. Jika pasien menolak perpecahan, maka keduanya tidak mendapat apa-apa.
“Anda dapat mengajari orang-orang apa yang harus mereka lakukan dalam permainan semacam ini – mereka harus menerima imbalan kecil, bukan tanpa imbalan sama sekali,” kata Montague, Profesor Virginia Tech Carilion Mountcastle di Institut Penelitian Biomedis Fralin di VTC. penulis penelitian.
“Ketika orang mengetahui bahwa mereka sedang bermain di komputer, mereka bermain dengan sempurna, sama seperti ekonom matematika – mereka melakukan apa yang seharusnya mereka lakukan. Tapi ketika mereka berperan sebagai manusia, mereka tidak bisa menahan diri. Mereka sering kali terpaksa menghukum tawaran yang lebih rendah dengan menolaknya.”
Tarian dopamin-serotonin
Gagasan bahwa orang mengambil keputusan berdasarkan konteks sosial bukanlah hal baru dalam permainan ekonomi saraf. Namun kini, untuk pertama kalinya, para peneliti menunjukkan bahwa dampak konteks sosial dapat berasal dari interaksi dinamis dopamin dan serotonin.
Ketika orang membuat keputusan, dopamin tampaknya terus mencermati dan merespons apakah tawaran saat ini lebih baik atau lebih buruk dari tawaran sebelumnya, seolah-olah itu adalah sistem pemantauan yang berkelanjutan. Serotonin, sementara itu, tampaknya hanya berfokus pada nilai penawaran tertentu saat ini, dan menyarankan lebih banyak evaluasi kasus per kasus.
Tarian cepat ini terjadi dengan latar belakang yang lebih lambat di mana dopamin umumnya lebih tinggi ketika orang berperan sebagai manusia lain – dengan kata lain, ketika keadilan menjadi hal utama. Bersama-sama, sinyal-sinyal ini berkontribusi pada penilaian otak kita secara keseluruhan terhadap nilai selama interaksi sosial.
“Kami menargetkan proses kognitif yang berbeda dan akhirnya mendapatkan jawaban atas pertanyaan dengan rincian biologis yang lebih baik,” kata penulis pertama studi Dan Bang, profesor kedokteran klinis dan Lundbeck Foundation Fellow di Aarhus University di Denmark dan profesor asosiasi. di Institut Penelitian Biomedis Fralin.
“Tingkat dopamin lebih tinggi ketika orang berinteraksi dengan manusia dibandingkan dengan komputer,” kata Bang. “Dan penting di sini bahwa kami juga mengukur serotonin untuk memastikan bahwa respons keseluruhan terhadap konteks sosial spesifik terhadap dopamin.”
Seth Batten, peneliti senior di laboratorium Montague dan salah satu penulis pertama studi tersebut, membuat elektroda serat karbon yang ditanamkan pada pasien yang menjalani operasi stimulasi otak dalam dan membantu mengumpulkan data di Mount Sinai Health System di New York.
“Keunggulan unik dari metode kami adalah memungkinkan kami mengukur lebih dari satu neurotransmitter pada saat yang bersamaan – dampaknya tidak boleh hilang,” kata Batten. “Kami telah melihat molekul pemberi sinyal ini sebelumnya, namun ini adalah pertama kalinya kami melihat mereka menari.” Belum pernah ada yang melihat tarian dopamin dan serotonin ini sebelumnya dalam konteks sosial.”
Menguraikan makna sinyal elektrokimia yang direkam dari pasien bedah telah menjadi tantangan besar yang memerlukan waktu bertahun-tahun untuk dipecahkan.
“Data mentah yang kami kumpulkan dari pasien tidak spesifik untuk dopamin, serotonin, atau norepinefrin – ini adalah campuran dari keduanya,” kata Ken Kishida, rekan penulis studi dan profesor ilmu saraf translasi. dalam bedah saraf di Fakultas Kedokteran Universitas Wake Forest.
“Pada dasarnya, kami menggunakan alat jenis pembelajaran mesin untuk memisahkan apa yang ada dalam data mentah untuk memahami tanda tangan dan memecahkan kode apa yang terjadi dengan dopamin dan serotonin.”
DI DALAM Sebuah studi tentang perilaku alami manusiapara ilmuwan telah menunjukkan bagaimana naik turunnya dopamin dan serotonin terkait dengan kognisi dan perilaku manusia.
“Dalam dunia organisme model, terdapat banyak sekali toko permen yang penuh dengan teknik fantastis untuk mengajukan pertanyaan biologis, namun lebih sulit untuk mengajukan pertanyaan tentang apa yang membuat Anda,” kata Montague, yang juga direktur Pusat Penelitian Ilmu Saraf Manusia. dan Laboratorium Neuroimaging Manusia dari Institut Penelitian Biomedis Fralin.
Mengatasi penyakit parkinson
“Pada titik tertentu, ketika kami telah mengevaluasi cukup banyak orang, kami akan mampu mengatasi patologi penyakit Parkinson yang memberi kami peluang ini,” kata Montague, yang juga seorang profesor di Virginia Tech College of Science.
Pada penyakit Parkinson, ciri utamanya adalah hilangnya neuron penghasil dopamin secara signifikan di batang otak, yang biasanya terjadi bersamaan dengan timbulnya gejala.
Kehilangan ini berdampak pada striatum, area otak yang sangat dipengaruhi oleh dopamin. Ketika dopamin menurun, terminal serotonin mulai tumbuh, memperlihatkan interaksi kompleks seperti yang diamati pada model hewan pengerat.
“Sudah ada bukti praklinis bahwa kerusakan sistem dopamin memberi tahu sistem serotonin, ‘Hei, kita harus melakukan sesuatu.’ Tapi kami tidak pernah bisa mengikuti momentumnya,” kata Montague.
“Apa yang kami lakukan sekarang adalah langkah pertama, tapi kita berharap setelah kami mendapatkan ratusan pasien, kami akan dapat menghubungkan hal ini dengan gejala dan membuat beberapa pernyataan klinis tentang patologi Parkinson.”
Dalam hal ini, kata para peneliti, hal ini membuka jendela untuk mempelajari berbagai macam kelainan otak.
“Otak manusia itu seperti kotak hitam,” kata Kishida. “Kami telah mengembangkan cara lain untuk melihat ke dalam dan memahami cara kerja sistem ini dan bagaimana sistem ini dipengaruhi oleh kondisi klinis yang berbeda.”
Michael Friedlander, direktur eksekutif Fralin Biomedical Research Institute dan ahli saraf yang tidak terlibat dalam penelitian ini, mengatakan: “Pekerjaan ini mengubah seluruh bidang ilmu saraf dan kemampuan kita untuk menginterogasi pikiran dan otak manusia – menggunakan teknologi yang tidak terbayangkan. bertahun-tahun yang lalu .”
Psikiatri adalah contoh bidang medis yang dapat memperoleh manfaat dari pendekatan ini, katanya.
“Kita mempunyai banyak sekali orang di dunia yang menderita berbagai kondisi kejiwaan, dan dalam banyak kasus, solusi farmakologis tidak bekerja dengan baik,” kata Friedlander, yang juga wakil presiden ilmu kesehatan dan ilmu pengetahuan di Virginia Tech. . teknik.
Dopamin, serotonin, dan neurotransmiter lainnya terkait erat dengan gangguan ini. Upaya ini menambah ketepatan dan kuantifikasi nyata untuk memahami isu-isu ini. Satu-satunya hal yang saya yakini adalah bahwa pekerjaan ini akan sangat penting untuk pengembangan pengobatan di masa depan.”
Lebih dari sepuluh tahun dalam pembuatannya
Upaya untuk mengukur neurotransmiter secara real time di otak manusia dimulai lebih dari 12 tahun yang lalu ketika Montague membentuk tim ahli yang “banyak berpikir”.
Dalam observasi pertama sejenisnya di otak manusia, para ilmuwan mempublikasikan di saraf pada tahun 2020, para peneliti mengungkapkan bahwa dopamin dan serotonin bekerja dengan kecepatan kurang dari satu detik untuk membentuk cara orang memandang dunia dan bertindak berdasarkan persepsi mereka.
Baru-baru ini, dalam sebuah penelitian yang diterbitkan pada bulan Oktober di jurnal Biologi Kontemporerpara peneliti menggunakan metode pencatatan perubahan kimiawi pada manusia yang terjaga untuk mendapatkan wawasan tentang sistem noradrenalin otak, yang telah lama menjadi target obat untuk gangguan kejiwaan.
Dan pada bulan Desember di buku harian Kemajuan ilmu pengetahuanTim menemukan bahwa perubahan cepat dalam tingkat dopamin mencerminkan perhitungan spesifik terkait bagaimana orang belajar dari penghargaan dan hukuman.
“Kami telah melakukan pengukuran aktif neurotransmitter beberapa kali di berbagai area otak, dan sekarang kami telah mencapai titik di mana kami menyentuh elemen kunci yang menjadikan kita manusia,” kata Montague.
Tentang berita ini dari penelitian ilmu saraf
Pengarang: Yohanes Pendeta
Sumber: Teknologi Virginia
Kontak: John Pastor – Teknologi Virginia
Gambar: Gambar dikreditkan ke Neuroscience News
Penelitian Asli: Akses terbuka.
“Dopamin dan serotonin dalam substansia nigra manusia melacak konteks sosial dan sinyal nilai selama pertukaran ekonomi” oleh Read Montague et al. Alam Perilaku manusia
Abstrak
Dopamin dan serotonin dalam substansia nigra manusia memantau konteks sosial dan sinyal nilai selama pertukaran ekonomi
Dopamin dan serotonin dianggap mengendalikan perilaku sosial. Namun pada manusia kita belum dapat mempelajari dinamika neuromodulator seiring berkembangnya interaksi sosial. Di sini, kami memperoleh perkiraan subdetik dopamin dan serotonin dari substansia nigra pars reticulata manusia selama permainan ultimatum.
Para peserta, yang merupakan pasien penyakit Parkinson yang menjalani operasi otak saat terjaga, harus menerima atau menolak tawaran uang dengan tingkat keadilan yang berbeda-beda dari pemain manusia dan komputer. Mereka menolak lebih banyak tawaran dalam kondisi manusia daripada komputer, sebuah efek dari konteks sosial yang terkait dengan tingkat dopamin keseluruhan yang lebih tinggi tetapi tidak serotonin.
Terlepas dari konteks sosial, perubahan relatif dalam dopamin melacak perubahan nilai penawaran dari percobaan ke percobaan—mirip dengan kesalahan prediksi hadiah—sementara serotonin melacak nilai penawaran saat ini.
Hasil ini menunjukkan bahwa fluktuasi dopamin dan serotonin di salah satu struktur keluaran utama ganglia basalis mencerminkan konteks sosial dan sinyal nilai yang berbeda.
+ There are no comments
Add yours