Proces decyzyjny może być kluczem do zaburzeń neurologicznych
Jak mówi porzekadło, zawczasu ostrzeżony na czas uzbrojony, a umiejętność przewidywania zdarzeń – od wykonywania codziennych obowiązków po radzenie sobie z sytuacjami potencjalnie zagrażającymi życiu – zapewnia możliwość podejmowania lepszych decyzji. Dzięki przełomowym odkryciom, jak dokładnie nasz mózg radzi sobie z niepewnością, grupa finansowanych ze środków UE naukowców rzuciła nowe światło na mechanizmy neuronalne leżące u podstaw tego typu zachowań. Co najbardziej obiecujące, dalsze badania nad osłabianiem się tych mechanizmów w czasie starzenia się w dobrym zdrowiu mogą zaowocować istotnymi postępami w leczeniu stanów patologicznych takich jak choroba Parkinsona, depresja i udar. Około 1,2 miliona osób w Europie cierpi na chorobę Parkinsona. To postępujące schorzenie neurologiczne, które charakteryzuje się głównie zaburzeniami czynności ruchowych. Mimo iż samo w sobie nie jest śmiertelne, postępując może doprowadzić do poważniejszych zdarzeń, takich jak upadki, trudności z połykaniem czy rozumowaniem. Najważniejszym osiągnięciem czteroletniego projektu ACTSELECTCONTEXT, nad którym prace dobiegły końca w maju 2016 r., było pokazanie, jak trzy ważne chemiczne substancje sygnałowe w mózgu oddziałują na to, jak ludzie radzą sobie z niepewnością. Noradrenalina reguluje naszą ocenę stopnia niestabilności środowiska, acetylocholina pomaga w dostosowywaniu się do zmieniających się warunków, a dopamina skłania nas do podjęcia działania na podstawie naszej oceny niepewności. W projekcie połączono interwencje farmakologiczne i nowatorskie modele obliczeniowe, aby ustalić, w jaki sposób mózg wykorzystuje te trzy substancje chemiczne do uczenia się zmieniających zależności w naszym środowisku. Prace umożliwiły naukowcom poczynienie kluczowych spostrzeżeń na temat zdolności człowieka do elastycznego i efektywnego podejmowania decyzji w odpowiedzi na zachodzące wokół zmiany. Zespół był w stanie na przykład stwierdzić, że obniżający się poziom dopaminy może wyjaśnić niektóre z zaburzeń obserwowanych w chorobie Parkinsona. Ponadto niewiele wiadomo jest o wzajemnej zależności między regionami mózgu pod względem efektywnej łączliwości, która jest nieodzownym warunkiem elastycznego zachowania. Partnerom projektu ACTSELECTCONTEXT udało się wykazać, że rejony mózgu kontrolujące ruch mogą znajdować się pod wpływem innych rejonów mózgu, które przeprowadzają obliczenia prawdopodobieństwa zdarzeń (na przykład kolejne uderzenie rakietą przeciwnika w tenisie) lub takich, które decydują, jaki ruch może przynieść najwięcej korzyści (na przykład czy iść do kuchni i otworzyć paczkę ciastek). Jednak ten wpływ ma miejsce jedynie wtedy, kiedy nasze decyzje wymagają wykonania ruchu w odróżnieniu od abstrakcyjnych decyzji, które nie wiążą się z podejmowaniem działania. Co więcej zakłócenie komunikacji między rejonami mózgu odpowiadającymi za proces decyzyjny i kontrolę ruchu może skutkować przekładaniem naszych decyzji na nieodpowiednie czynności ruchowe, co można zaobserwować w chorobie Parkinsona – podsumowuje zespół. Dokonanie tych odkryć było możliwe dzięki udziałowi 128 zdrowych osób, które wykonywały zadania sprawdzające czas reakcji, aby przetestować, jak radzą sobie z niepewnością. Przed przystąpieniem do zadania uczestnikom podawano placebo albo lek blokujący noradrenalinę, acetylocholinę lub dopaminę. Następnie byli proszeni o reakcję na serię symboli. Schematy prawdopodobieństwa zmieniały się bez uprzedzenia, przez co uczestnicy musieli odkrywać nowe schematy i odpowiednio dostosowywać swoje odpowiedzi. Wyniki badań zostały opublikowane w tym miesiącu w ogólnodostępnym czasopiśmie PLOS. Więcej informacji: strona projektu w serwisie CORDIS
Kraje
Zjednoczone Królestwo