Η τεχνολογία των υπερήχων αλλάζει για πρώτη φορά την ανθρώπινη μάθηση ανταμοιβής

Η τεχνολογία των υπερήχων αλλάζει για πρώτη φορά την ανθρώπινη μάθηση ανταμοιβής

Ο επικλινής πυρήνας είναι ένα μικροσκοπικό στοιχείο του ανθρώπινου εγκεφάλου που ενεργοποιείται όταν βιώνουμε κάτι ευχάριστο και μας βοηθά να μάθουμε συμπεριφορές που οδηγούν σε ανταμοιβές.

Μια νέα μελέτη έδειξε για πρώτη φορά ότι η επιρροή της στην ανθρώπινη συμπεριφορά μπορεί να αλλάξει με τη χρήση διακρανιακής διέγερσης υπερήχων (TUS).

Χρησιμοποιώντας την τεχνική για λίγο περισσότερο από ένα λεπτό τη φορά, οι ερευνητές μπόρεσαν να επηρεάσουν τον τρόπο με τον οποίο οι άνθρωποι έμαθαν τις συνδέσεις μεταξύ συγκεκριμένων ενδείξεων και ανταμοιβών.

Το αποτέλεσμα ήταν ότι ήταν πιο πιθανό να επαναλάβουν μια επιλογή που προηγουμένως είχε αποδώσει, τα ποσοστά μάθησής τους αυξήθηκαν μετά από θετικά αποτελέσματα και ήταν πιο πιθανό να λάβουν θετικές αποφάσεις πιο γρήγορα.

Μέχρι τώρα, τέτοια αποτελέσματα είχαν επιτευχθεί μόνο μέσω χειρουργικών επεμβάσεων όπως η εν τω βάθει διέγερση του εγκεφάλου (DBS), στην οποία τα ηλεκτρόδια συνδέονται απευθείας σε περιοχές του εγκεφάλου ενός ατόμου.

Ωστόσο, όσοι συμμετέχουν στην τρέχουσα μελέτη λένε ότι τα αποτελέσματά τους μπορεί να υποδηλώνουν ότι το TUS έχει τη δυνατότητα να χρησιμοποιηθεί ως εξίσου ευεργετική - και μη επεμβατική - εναλλακτική λύση για να βοηθήσει άτομα που πάσχουν από νευρολογικές ή ψυχιατρικές διαταραχές όπως εξαρτήσεις, κατάθλιψη και διατροφικές διαταραχές.

Η μελέτη δημοσιεύεται στο περιοδικόΕπικοινωνία με τη φύσηκαι ηγήθηκαν ερευνητές από το Πανεπιστήμιο του Πλύμουθ. Συμμετείχαν επίσης το Πανεπιστήμιο της Οξφόρδης, το νοσοκομείο John Radcliffe, το University Hospitals Plymouth NHS Trust, το Brown University και το VA Providence Healthcare System.

Η καθηγήτρια Elsa Fouragnan, Διευθύντρια του Κέντρου Θεραπευτικού Υπερήχου και του Κέντρου Έρευνας και Απεικόνισης Εγκεφάλου (BRIC) στο Πανεπιστήμιο του Πλύμουθ, ηγήθηκε της έρευνας. Είπε: "Για δεκαετίες, ο επικλινής πυρήνας βρίσκεται στο επίκεντρο των θεωριών κινήτρων και ενίσχυσης της μάθησης. Είναι το πλέγμα όπου τα σήματα ντοπαμίνης και οι μεταιχμιακές εισροές συγκλίνουν για να καθορίσουν πόσο ισχυρά επηρεάζουν οι ανταμοιβές τις αποφάσεις μας. Καταφέραμε να δημιουργήσουμε μια σαφή σύνδεση μεταξύ ενός συγκεκριμένου μαθησιακού χαρακτηριστικού που σχετίζεται με την παρορμητικότητα. αυτός ο τομέας, μη επεμβατικά και με εξατομικευμένο τρόπο, ανοίγει εξαιρετικές ευκαιρίες για». κλινική μετάφραση».

Η μελέτη αποτελεί μέρος μιας συνεχιζόμενης και πρωτοποριακής έρευνας στο Πανεπιστήμιο του Plymouth σχετικά με τα οφέλη του TUS για καταστάσεις όπως το άγχος και η κατάθλιψη, ο εθισμός και άλλες νευρολογικές ή ψυχιατρικές διαταραχές.

Σε αυτό το έργο, οι ερευνητές στρατολόγησαν 26 υγιείς συμμετέχοντες που επισκέφτηκαν τις εγκαταστάσεις BRIC τέσσερις φορές - μία φορά για να προγραμματίσουν την παρέμβασή τους στο TUS, ακολουθούμενες από τρεις συνεδρίες στις οποίες το TUS εφαρμόστηκε σε διαφορετικά μέρη του εγκεφάλου τους.

Περίπου 10 λεπτά μετά την παρέμβαση με υπερήχους, οι συμμετέχοντες τοποθετήθηκαν στον σαρωτή για να εκτελέσουν μια σειρά εργασιών κατά τη διάρκεια μιας ώρας, ενώ η ερευνητική ομάδα παρακολουθούσε τις αλλαγές στη συμπεριφορά και τη δραστηριότητα του εγκεφάλου τους.

Η απόδοση των συμμετεχόντων στις εργασίες συγκρίθηκε επίσης με αυτή των ασθενών που έλαβαν αμφοτερόπλευρα ηλεκτρόδια διέγερσης εν τω βάθει εγκεφάλου που στοχεύουν τον επικλινή πυρήνα ως μέρος θεραπειών για ανθεκτική στη θεραπεία νευρική ανορεξία.

Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι το DBS συχνά εξομαλύνει τη συμπεριφορά αναζήτησης ανταμοιβής, αλλά το TUS είχε αντίθετο και διεγερτικό αποτέλεσμα - αλλά και τα δύο οδηγούν στην αλλαγή της μάθησης και της ευαισθησίας ανταμοιβής των ανθρώπων.

Αυτή η μελέτη είναι η πιο σημαντική που είχα τη χαρά να οδηγήσω μέχρι σήμερα. Ανακαλύψαμε μια σαφή σύνδεση μεταξύ μιας συγκεκριμένης γνωστικής διαδικασίας και μιας βαθιάς εγκεφαλικής δομής που προηγουμένως ήταν απρόσιτη χωρίς χειρουργική επέμβαση. Αντιπροσωπεύει ένα σημείο καμπής για τη νευροτεχνολογία και δείχνει ότι μια μη επεμβατική προσέγγιση υπερήχων μπορεί να επηρεάσει τη συμπεριφορά και μια μέρα ενδεχομένως να βοηθήσει στην αποκατάσταση της ψυχικής ισορροπίας».

Καθηγήτρια Elsa Fouragnan, Διευθύντρια του Κέντρου Θεραπευτικού Υπερήχου και του Κέντρου Έρευνας και Απεικόνισης Εγκεφάλου (BRIC), Πανεπιστήμιο του Πλύμουθ

Πηγές: