Nowe wyniki pokazują, jak serotonina kształtuje zachowanie w negatywnych sytuacjach
W niedawnym badaniu opublikowanym w Nature Communication naukowcy zwiększyli poziom serotoniny synaptycznej za pomocą selektywnego środka uwalniającego serotoninę (SSRA), fenfluraminy, w celu zbadania wpływu na ludzkie zachowanie. Badanie: Bezpośrednie uwalnianie serotoniny u ludzi powoduje awersyjne uczenie się i hamowanie. Zdjęcie: Vladimir Zotov/Shutterstock.com Tło Badania neurologiczne skupiają się na funkcji centralnej serotoniny (5HT) w ludzkim zachowaniu, szczególnie na wpływie selektywnych inhibitorów wychwytu zwrotnego serotoniny (SSRI). Serotonina jest wymagana do wielu działań, w tym jedzenia, funkcji seksualnych i poznania zorientowanego na cel. Trudno jest ustalić związek przyczynowy pomiędzy zwiększoną aktywnością synaptyczną 5-HT a zachowaniem ludzi poprzez SSRI ze względu na skomplikowany wpływ SSRI na 5-HT...
Nowe wyniki pokazują, jak serotonina kształtuje zachowanie w negatywnych sytuacjach
W niedawnym badaniu wKomunikacja przyrodniczaNaukowcy zwiększyli poziom serotoniny synaptycznej, stosując selektywny środek uwalniający serotoninę (SSRA), fenfluraminę, aby zbadać wpływ na ludzkie zachowanie.
Studie: Direkte Serotonin -Freisetzung beim Menschenformen aversives Lernen und Hemmung. Bildnachweis: Vladimir Zotov/Shutterstock.com
tło
Badania neurologiczne koncentrują się na funkcji centralnej serotoniny (5HT) w zachowaniu człowieka, w szczególności na wpływie selektywnych inhibitorów wychwytu zwrotnego serotoniny (SSRI). Serotonina jest wymagana do wielu działań, w tym jedzenia, funkcji seksualnych i poznania zorientowanego na cel.
Trudno jest określić związek przyczynowy pomiędzy zwiększoną aktywnością synaptyczną 5-HT a zachowaniem ludzi poprzez SSRI ze względu na skomplikowany wpływ SSRI na 5-HT i kolokalizowane układy neuroprzekaźników. Niska dawka fenfluraminy, zatwierdzona do leczenia padaczki Dravet w 2020 r., bezpośrednio i szybko zwiększa synaptyczny 5-HT bez zmiany pozakomórkowych stężeń dopaminy w obszarach kontroli nastroju.
O badaniu
W niniejszym badaniu naukowcy zbadali wpływ bezpośredniej serotoniny synaptycznej (5-HT) na fenfluraminę na ludzi, koncentrując się na nieprzyjemnym przetwarzaniu, hamowaniu behawioralnym i pamięci. Zbadali, czy fenfluramina odróżni zachowanie od obserwowanego w przypadku pozbawienia tryptofanu.
Do badania włączono 53 osoby (średnia wieku 20 lat i 32 kobiety), które otrzymywały 15 mg chlorowodorku fenfluraminy dwa razy na dobę (grupa interwencyjna, n = 26) lub placebo (n = 27) przez osiem dni. Do badania zakwalifikowały się osoby w okresie od czerwca 2021 r. do czerwca 2022 r., z wyłączeniem kobiet w ciąży i starających się o zajście w ciążę, karmiących piersią oraz osób, które niedawno zażywały narkotyki. Wszyscy uczestnicy mówili płynnie po angielsku, a ich wskaźnik masy ciała (BMI) mieścił się w przedziale od 18 do 30.
W ramach badań przesiewowych naukowcy wykorzystali kryteria zawarte w Podręczniku diagnostycznym i statystycznym zaburzeń psychicznych (DSM-V) i ocenili stan układu krążenia, wątroby i nerek. Na początku uczestnicy wypełniali różne zadania i kwestionariusze emocjonalne i poznawcze. Naukowcy przeprowadzili testy immunologiczne, aby zmierzyć zmiany poziomu kortyzolu w ślinie związane z fenfluraminą. Do uzyskania wyników wykorzystano liniowe tryby efektów mieszanych i analizę kowariancji (ANCOVA).
Podczas obu wizyt (początkowej i osiem dni później) uczestnicy wypełnili kwestionariusze oceniające nastrój, lęk, depresję, subiektywne funkcje poznawcze i działania niepożądane. Kwestionariusze obejmowały Inwentarz Depresji Becka-II (BDI), Kwestionariusz Postrzeganego Deficytu-Depresji (PDQ-D), Inwentarz Stanu i Cech Lęku Spielbergera (STAI-T), Harmonogram Pozytywnych i Negatywnych Afektów (Panas) oraz Wizualnie Analogowa Skala (Vas).
Uczestnicy wykonali zadanie słuchowego uczenia się werbalnego (AVLT), zadanie interferencji afektywnej GO/No-Go, zadanie werbalne N-Back, zadanie probabilistycznego uczenia się instrumentalnego, zadanie pamięci oksfordzkiej i zadanie wskazówek kontekstowych, aby zmierzyć utajone uczenie się i zdolność wyszukiwania wizualnego.
Zadanie AVLT mierzy deklaratywne kodowanie i pobieranie pamięci; Zadanie GO/No-Go z interferencją afektywną mierzyło hamowanie behawioralne pod wpływem interferencji afektywnej; Verbal N-Back mierzył złożoną werbalną pamięć roboczą; Zadanie probabilistycznego uczenia się instrumentalnego mierzyło wrażliwość na nagrody i straty podczas uczenia się instrumentalnego; Zadanie Oxford Memory mierzyło wzrokową pamięć roboczą; a zadanie sygnalizacji kontekstowej mierzyło utajone uczenie się i zdolność wyszukiwania wizualnego.
Wyniki
Badanie wykazało, że zwiększenie poziomu serotoniny synaptycznej zmniejsza wrażliwość wzmocnienia na nieprzyjemne skutki, poprawiając jednocześnie hamowanie behawioralne i zmieniając błąd kontroli impulsów podczas awersyjnej interferencji lub narażenia na niepożądane sondy emocjonalne. Zwiększenie serotoniny synaptycznej poprawiło pamięć dla neutralnych informacji werbalnych.
Alokacja fenfluraminy zmniejszyła optymalny wybór w próbach ze stratą i okolicznościach nagrody, co sugeruje, że zwiększona synaptyczna 5-HT zmniejszyła czułość wyniku w próbach ze stratą. Jednakże tempo uczenia się nie różniło się istotnie pomiędzy grupami. Podawanie fenfluraminy wydłużyło także czas wyboru opcji w warunkach straty i wykazało względne zmniejszenie wrażliwości na stratę.
Wzrost netto synaptycznej 5-HT zmniejsza wrażliwość wzmocnienia na skutki strat, podczas gdy wyczerpanie 5-HT poprawia wrażliwość na straty. Podawanie fenfluraminy poprawiło hamowanie reakcji i ostrożne podejmowanie decyzji w badaniach typu „go”, ale nie zaobserwowano istotnego wpływu grupy na dokładność badania „go”. Zwiększenie synaptycznego 5-HT zmniejszyło selekcję impulsywności we wszystkich okolicznościach zadania, przy czym największą redukcję stwierdzono, gdy występowały niekorzystne zakłócenia emocjonalne.
Badanie wykazało, że zwiększenie synaptycznego 5-HT poprawia przetwarzanie pamięci werbalnej. Nie stwierdzono jednak znaczącego wpływu grupowego na całkowitą liczbę dokładnie przywołanych celów podczas rozszerzonego przetwarzania ustnej pamięci roboczej. Przydział fenfluraminy skutkował szybszym przywoływaniem prawidłowych celów i większą ogólną dokładnością w przypadku opóźnionego przywoływania.
Zespół nie stwierdził znaczącego efektu grupowego w przypadku prób uczenia się, powtarzania słów, wtrącania się lub zadań związanych z wzrokową pamięcią roboczą. Grupa placebo uzyskała lepsze wyniki niż grupa otrzymująca fenfluraminę, chociaż nie było to statystycznie istotne. Płeć nie miała wpływu na wpływ podawania fenfluraminy na wykonywanie zadań.
Dyplom
Badanie wykazało, że zwiększenie poziomu serotoniny synaptycznej bezpośrednio wpływa na zachowanie człowieka i wpływa na podejmowanie decyzji w nieprzyjemnych i neutralnych okolicznościach. Wyższa serotonina zmniejsza wrażliwość na konsekwencje strat i poprawia kontrolę impulsów podczas hamowania behawioralnego w niesprzyjających sytuacjach. Wyższa serotonina poprawia hamowanie behawioralne, promując ostrożne podejmowanie decyzji i zapamiętywanie w neutralnych warunkach.
Wyniki badania mają wpływ na hipotezy dotyczące ośrodkowej funkcji serotoniny i podkreślają potencjał SSRA jako sondy eksperymentalnej. Badanie jej potencjału terapeutycznego może pomóc nam lepiej zrozumieć udział serotoniny w ludzkim zachowaniu i etiologii psychicznej.
Źródła:
- Colwell, M.J., Tagomori, H., Shang, F. et al. Direct serotonin release in humans shapes aversive learning and inhibition. Nat Commun 15, 6617 (2024). DOI: https://doi.org/10.1038/s41467-024-50394-x https://www.nature.com/articles/s41467-024-50394-x