Echografietechnologie verandert voor het eerst het leren van menselijke beloningen

Echografietechnologie verandert voor het eerst het leren van menselijke beloningen

De nucleus accumbens is een klein onderdeel van het menselijk brein dat wordt geactiveerd wanneer we iets prettigs ervaren en ons helpt gedrag te leren dat tot beloningen leidt.

Een nieuwe studie heeft voor het eerst aangetoond dat de invloed ervan op menselijk gedrag kan worden veranderd met behulp van transcraniële ultrasone stimulatie (TUS).

Door de techniek iets meer dan een minuut per keer te gebruiken, konden de onderzoekers beïnvloeden hoe mensen de verbanden tussen bepaalde signalen en beloningen leerden.

Het resultaat was dat de kans groter was dat ze een keuze zouden herhalen die eerder vruchten had afgeworpen, dat hun leerpercentages toenamen na positieve resultaten, en dat ze sneller positieve beslissingen namen.

Tot nu toe zijn dergelijke resultaten alleen bereikt door chirurgische ingrepen zoals diepe hersenstimulatie (DBS), waarbij elektroden rechtstreeks op gebieden in de hersenen van een persoon worden bevestigd.

Degenen die betrokken zijn bij de huidige studie zeggen echter dat hun resultaten erop kunnen wijzen dat TUS het potentieel heeft om te worden gebruikt als een even nuttig – en niet-invasief – alternatief om mensen te helpen die getroffen zijn door neurologische of psychiatrische stoornissen zoals verslavingen, depressie en eetstoornissen.

Het onderzoek is gepubliceerd in het tijdschriftCommunicatie over de natuuren werd geleid door onderzoekers van de Universiteit van Plymouth. Ook betrokken waren de Universiteit van Oxford, het John Radcliffe Hospital, de Universitaire Ziekenhuizen Plymouth NHS Trust, Brown University en het VA Providence Healthcare System.

Professor Elsa Fouragnan, directeur van het Center for Therapeutic Ultrasound en het Brain Research and Imaging Center (BRIC) aan de Universiteit van Plymouth, leidde het onderzoek. Ze zei: "De nucleus accumbens staat al tientallen jaren centraal in theorieën over motivatie en versterkend leren. Het is het knooppunt waar dopaminesignalen en limbische input samenkomen om te bepalen hoe sterk beloningen onze beslissingen beïnvloeden. We hebben een duidelijk verband kunnen leggen tussen een bepaald leerkenmerk dat verband houdt met impulsiviteit en een structuur die voorheen niet zonder chirurgie kon worden bereikt. Het feit dat we dit gebied nu niet-invasief en op een gepersonaliseerde manier kunnen moduleren, opent buitengewone kansen voor." klinische vertaling.”

De studie maakt deel uit van lopend en baanbrekend onderzoek aan de Universiteit van Plymouth naar de voordelen van TUS voor aandoeningen zoals angst en depressie, verslaving en andere neurologische of psychiatrische stoornissen.

In dit project rekruteerden onderzoekers 26 gezonde deelnemers die de BRIC-faciliteit vier keer bezochten: één keer om hun TUS-interventie te plannen, gevolgd door drie sessies waarin TUS werd toegepast op verschillende delen van hun hersenen.

Ongeveer 10 minuten na de echografie werden de deelnemers in de scanner geplaatst om gedurende een uur een reeks taken uit te voeren, terwijl het onderzoeksteam veranderingen in hun gedrag en hersenactiviteit volgde.

De prestaties van de deelnemers op de taken werden ook vergeleken met die van patiënten die bilaterale elektroden voor diepe hersenstimulatie kregen, gericht op de nucleus accumbens als onderdeel van therapieën voor behandelingsresistente anorexia nervosa.

De resultaten toonden aan dat DBS vaak het beloningzoekende gedrag normaliseerde, maar TUS had een tegengesteld en opwindend effect - maar beide leiden tot verandering van de leer- en beloningsgevoeligheid van mensen.

Deze studie is de belangrijkste die ik tot nu toe heb mogen leiden. We hebben een duidelijk verband ontdekt tussen een specifiek cognitief proces en een diepe hersenstructuur die voorheen zonder operatie onbereikbaar was. Het vertegenwoordigt een keerpunt voor de neurotechnologie en laat zien dat een niet-invasieve echografie-aanpak gedrag kan beïnvloeden en op een dag mogelijk kan helpen het mentale evenwicht te herstellen.”

Professor Elsa Fouragnan, directeur van het Center for Therapeutic Ultrasound en het Brain Research and Imaging Center (BRIC), Universiteit van Plymouth

Bronnen: