Dlaczego właściwie robimy cokolwiek? Co sprawia, że wysilamy się, by osiągnąć nasze cele – nawet te niezbyt ekscytujące, takie jak przygotowanie posiłku? Neurologiczna odpowiedź na te pytania jest ukryta głęboko w mózgu, w tzw. układzie nagrody. Ten system kontroluje naszą chęć do pracy, zdolność do podejmowania ryzyka, a także umiejętność cieszenia się z osiągnięcia zamierzonego celu. Zaburzenie jego działania prowadzi do zmniejszenia motywacji oraz do zespołu chronicznego zmęczenia. Neuronaukowcy próbują odszyfrować jego anatomię tak, by móc przywracać mu pełną funkcjonalność. Kluczowym zagadnieniem jest odkrycie mechanizmu, który porównuje zyski i straty płynące z danej czynności, ponieważ to od niego zależy, czy podejmiemy jakiekolwiek działanie. Zespół dr Yukiko Hori z National Institutes for Quantum and Radiological Science and Technology w Japonii przeprowadził badanie, którego wyniki – opublikowane w czasopiśmie “PLoS Biology” – ujawniły dynamikę sieci neuronalnych będącą główną składową tego mechanizmu.
„Częstym problemem pacjentów cierpiących na depresję jest niezdolność do podejmowania działania, nawet gdy wiedzą, że jest ono bardzo ważne. Aby im pomóc, musimy odkryć co powoduje to zjawisko. Dlatego postanowiliśmy przyjrzeć się neurologicznym podstawom zaburzeń motywacji” – opowiada dr Hori.
W tym celu zespół naukowców skoncentrował się na dopaminie – neurotransmitterze, który odgrywa kluczową rolę we wzbudzaniu motywacji i regulowaniu zachowań w oparciu o porównanie zysków i strat. Dopamina wpływa na komórki mózgu dzięki receptorom, rozsianym po powierzchni neuronów. Istnieje kilka typów receptorów dopaminergicznych, które mogą mieć różny wpływ na poziom dopaminy w sieciach neuronalnych. Jednak dokładny mechanizm ich działania dotychczas pozostawał nieznany. Właśnie tę lukę postanowił uzupełnić zespół dr Hori. Naukowcy postanowili dokładnie określić rolę dwóch typów receptorów dopaminergicznych – D1R i D2R – we wzbudzaniu motywacji opartej na analizie zysków i strat.
Badanie zostało przeprowadzone na dziewięciu dorosłych małpach z gatunku makaków. Zwierzęta najpierw zostały nauczone wykonywania dwóch rodzajów zadań. Pierwsze z nich pozwalało naukowcom sprawdzić wpływ wielkości nagród na poziom motywacji. Natomiast drugie umożliwiało określenie tendencji do wybierania mniejszych nagród dostarczanych natychmiast zamiast większych, lecz otrzymywanych później. Dzięki tym zadaniom badacze mogli zmierzyć, jak wielkość nagród oraz koszt ich zdobycia wpływają na zachowanie zwierząt. Jednocześnie naukowcy wykorzystali metody psychofarmakologiczne, by selektywnie „wyłączać” receptory dopaminergiczne, czyli zmniejszać poziom dopaminy w zaopatrywanych przez nie sieciach neuronowych. Skuteczność tego zabiegu została potwierdzona dzięki obrazowaniu mózgu przy pomocy skanera PET (ang. positron emission tomography, pozytonowa tomografia emisyjna). Dzięki temu mogli sprawdzić wpływ aktywności obu rodzajów receptorów na poziom motywacji oraz proces szacowania zysków i strat.
Wyniki badania ujawniły dotychczas nieznane neurobiologiczne aspekty podejmowania decyzji. Otóż optymalna analiza zysków i strat w obu zadaniach jest zależna od sprawnego funkcjonowania zarówno receptora D1R, jak i D2R. Zablokowanie działania któregokolwiek z nich sprawiało, że zwiększanie nagrody nie zwiększało motywacji. Ponadto wiązało się także ze spadkiem cierpliwości – małpy czekały na większe nagrody krócej. Natomiast zablokowanie działania samego receptora D2R zaburzało wyłącznie jeden aspekt szacowania zysków i strat. Otóż jeżeli wielkość nagrody zmieniała się, to zwierzęta powinny proporcjonalnie zmienić wysiłek wkładany w jej zdobycie. Jednak ten mechanizm nie działał, gdy receptor D2R był zablokowany. Zatem oba typy receptorów są niezbędne do właściwej regulacji poziomu motywacji. Co więcej, to receptor D2R odpowiada za prawidłowe porównanie zysków i strat w zmiennym środowisku.
