Cum echilibrează creierul plăcerea și durerea

Munca lor, raportată în 31 decembrie 2019 în jurnalul Neuron, dezvăluie că diferite clase de neuroni controlează motivația pozitivă și negativă, trimițând semnale opuse de-a lungul unui circuit comun de procesare a motivației. În cele din urmă, echilibrul de activitate între aceste două grupuri de celule poate determina dacă o persoană acționează pentru a căuta experiențe plăcute sau pentru a le evita pe cele negative, spune profesorul CSHL Bo Li, care a condus studiul, notează Eurekalert.

Li vrea să înțeleagă circuitele de procesare a motivației creierului, deoarece comportamentele pe care le controlează sunt adesea perturbate la persoanele cu boli mintale. Persoanele care suferă de depresie pot înceta să mai facă lucruri care le-au dat odată plăcere, de exemplu, în timp ce persoanele cu tulburări de anxietate evită potențialele amenințări.

Capacitatea de a recunoaște și de a răspunde la recompense sau pedepse potențiale depinde de o parte a creierului numită ventral pallidum. Cercetătorii au observat activitate în această regiune a creierului atunci când animalele caută recompense, cum ar fi o înghițitură de apă sau evită pedepsele, cum ar fi un aer enervant. Ceea ce voia Li să înțeleagă a fost modul în care diferitele tipuri de neuroni care locuiesc în această parte a creierului asigură că un animal răspunde în mod corespunzător la semnalele asociate ambelor tipuri de motivație.

Pentru a investiga, echipa sa a profitat de instrumente de cercetare care le-au permis să monitorizeze activitatea celulelor creierului individuale și să confirme identitățile celulelor respective cu un fulger de lumină. După ce s-au antrenat șoarecii pentru a asocia anumite sunete fie cu o înghițitură de apă, fie cu un puf de aer, Li și colegii săi au folosit tehnica pentru a monitoriza activitatea neuronală în palidul ventral. Ei au descoperit că neuronii care au folosit neurotransmițătorul cunoscut sub numele de GABA pentru a amortiza activitatea în circuitul care influențează motivația au fost importante în motivarea șoarecilor pentru a căuta o recompensă de apă. Neuronii care au folosit neurotransmițătorul cunoscut sub numele de glutamat pentru a excita circuitul creierului, pe de altă parte, au fost esențiali pentru evitarea pedepsei cu aerisire.

În situații mai complexe, în care animalelor li s-a prezentat potențialul atât pentru pedeapsă, cât și pentru recompensă, ambele seturi de neuroni au răspuns. Șoarecii au făcut diferite alegeri ca răspuns la stimulii combinați: animalele însetate, de exemplu, erau mai dispuse să riște un puf de aer pentru a obține o înghițitură de apă decât animalele care tocmai băuseră. Dar dacă echipa ar schimba artificial echilibrul de activitate în palidul ventral prin manipularea unei clase de neuroni sau a celeilalte, acestea ar putea modifica comportamentul animalelor.

Acest echilibru între semnalele care inhibă sau excită neuronii din palidul ventral apare esențial în controlul asupra motivației pe care un animal o acționează, spune Li. Acum, el este dornic să afle dacă este perturbat la persoanele cu tulburări psihice. „Modificările comportamentale la persoanele cu depresie sau anxietatea indusă de stres pot fi cauzate de modificări în acest circuit", spune el. Odată cu noile descoperiri, echipa sa poate să investigheze mai profund cauzele și simptomele acestor tulburări.