Ultrazvuková technológia po prvýkrát mení ľudské učenie o odmene

Ultrazvuková technológia po prvýkrát mení ľudské učenie o odmene

Nucleus accumbens je maličký prvok ľudského mozgu, ktorý sa aktivuje, keď zažijeme niečo príjemné, a pomáha nám naučiť sa správanie, ktoré vedie k odmenám.

Nová štúdia po prvýkrát ukázala, že jeho vplyv na ľudské správanie možno zmeniť pomocou transkraniálnej ultrazvukovej stimulácie (TUS).

Použitím techniky len niečo vyše minúty boli vedci schopní ovplyvniť, ako sa ľudia naučili súvislosti medzi určitými podnetmi a odmenami.

Výsledkom bolo, že s väčšou pravdepodobnosťou zopakovali voľbu, ktorá sa im predtým vyplatila, ich miera učenia sa po pozitívnych výsledkoch stúpla a s väčšou pravdepodobnosťou rýchlejšie prijímali pozitívne rozhodnutia.

Doteraz sa takéto výsledky dosahovali iba chirurgickými postupmi, ako je hĺbková mozgová stimulácia (DBS), pri ktorej sa elektródy pripájajú priamo k oblastiam v mozgu človeka.

Tí, ktorí sa podieľajú na súčasnej štúdii však tvrdia, že ich výsledky môžu naznačovať, že TUS má potenciál byť použitý ako rovnako prospešná – a neinvazívna – alternatíva na pomoc ľuďom postihnutým neurologickými alebo psychiatrickými poruchami, ako sú závislosti, depresia a poruchy príjmu potravy.

Štúdia je publikovaná v časopiseKomunikácia prírodya viedli ho výskumníci z University of Plymouth. Zapojené boli aj Oxfordská univerzita, John Radcliffe Hospital, University Hospitals Plymouth NHS Trust, Brown University a VA Providence Healthcare System.

Výskum viedla profesorka Elsa Fouragnan, riaditeľka Centra pre terapeutický ultrazvuk a Centra pre výskum a zobrazovanie mozgu (BRIC) na univerzite v Plymouthe. Povedala: "Po desaťročia bolo nucleus accumbens stredobodom teórií motivácie a posilňovania učenia. Je to spojenie, kde sa dopamínové signály a limbické vstupy zbiehajú, aby určili, ako silne odmeny ovplyvňujú naše rozhodnutia. Podarilo sa nám vytvoriť jasné spojenie medzi konkrétnou črtou učenia spojenou s impulzívnosťou a štruktúrou, ktorá sa predtým nedala dosiahnuť bez personalizovanej oblasti. otvára mimoriadne príležitosti pre.” klinický preklad."

Štúdia je súčasťou prebiehajúceho a prelomového výskumu na univerzite v Plymouthe o výhodách TUS pri stavoch, ako sú úzkosť a depresia, závislosť a iné neurologické alebo psychiatrické poruchy.

V tomto projekte výskumníci prijali 26 zdravých účastníkov, ktorí navštívili zariadenie BRIC štyrikrát – raz, aby si naplánovali intervenciu TUS, po čom nasledovali tri sedenia, v ktorých bol TUS aplikovaný na rôzne časti ich mozgu.

Približne 10 minút po ultrazvukovom zásahu boli účastníci umiestnení do skenera, aby v priebehu hodiny vykonali sériu úloh, zatiaľ čo výskumný tím sledoval zmeny v ich správaní a mozgovej aktivite.

Výkon účastníkov pri plnení úloh bol tiež porovnaný s výsledkami pacientov, ktorí dostali bilaterálne elektródy na hĺbkovú stimuláciu mozgu zamerané na nucleus accumbens ako súčasť terapií mentálnej anorexie rezistentnej na liečbu.

Výsledky ukázali, že DBS často normalizovalo správanie pri hľadaní odmeny, ale TUS mal opačný a vzrušujúci účinok - ale oba vedú k zmene učenia ľudí a citlivosti na odmeňovanie.

Táto štúdia je najdôležitejšia, ktorú som doteraz mal tú česť viesť. Objavili sme jasné spojenie medzi špecifickým kognitívnym procesom a hlbokou štruktúrou mozgu, ktorá bola predtým nedosiahnuteľná bez operácie. Predstavuje zlomový bod pre neurotechnológiu a ukazuje, že neinvazívny ultrazvukový prístup môže ovplyvniť správanie a jedného dňa potenciálne pomôcť obnoviť duševnú rovnováhu.“

Profesorka Elsa Fouragnan, riaditeľka Centra pre terapeutický ultrazvuk a Centra pre výskum a zobrazovanie mozgu (BRIC), University of Plymouth

Zdroje: