Forskere finder neurochemicals har uventet dybe roller i den menneskelige hjerne

I første-of-deres-kind observationer i den menneskelige hjerne, et internationalt team af forskere har afsløret to kendte neurochemicals-dopamin og serotonin-er på arbejde på sub-sekund hastigheder til at forme, hvordan folk opfatter verden og snerre handling baseret på deres opfattelse.

Opdagelsen viser forskere kan løbende og samtidig måle aktiviteten af både dopamin og serotonin-hvis receptor og optagelse steder er terapeutiske mål for lidelser lige fra depression til Parkinsons sygdom-i den menneskelige hjerne.

Endvidere, neurochemicals synes at integrere folks opfattelse af verden med deres handlinger, angiver dopamin og serotonin har langt mere ekspansiv roller i det menneskelige nervesystem end tidligere kendt.

Kendt som neuromodulatorer, dopamin og serotonin har traditionelt været knyttet til belønning forarbejdning-hvor godt eller hvor slemt folk opfatter et resultat at være efter at have taget en handling.

Undersøgelsen online i dag i tidsskriftet Neuron åbner døren til en dybere forståelse af en udvidet rolle for disse systemer og deres roller i menneskers sundhed.

“Et enormt antal mennesker over hele verden tager farmaceutiske forbindelser til at forstyrre dopamin og serotonin sendersystemer til at ændre deres adfærd og mental sundhed,” sagde P. Læs Montague, senior forfatter af undersøgelsen og en professor og direktør for Center for Human Neuroscience Research og Human Neuroimaging Laboratory på Fralin Biomedical Research Institute på Virginia Tech Carilion. “For første gang er moment-til-øjeblik-aktivitet i disse systemer blevet målt og fast besluttet på at være involveret i perception og kognitive evner. Disse neurotransmittere handler og integrerer samtidig aktivitet på tværs af vidt forskellige tids- og rumskalaer end forventet.”

Bedre forståelse af de underliggende handlinger af dopamin og serotonin under perception og beslutningstagning kunne levere vigtig indsigt i psykiatriske og neurologiske lidelser, forskerne sagde.

“Hvert valg, at nogen udfører indebærer at tage i oplysninger, fortolke disse oplysninger, og træffe beslutninger om, hvad de opfattede,” sagde Kenneth Kishida, en tilsvarende forfatter af undersøgelsen og en adjunkt i fysiologi og farmakologi, og neurokirurgi, på Wake Forest School of Medicine. “Der er en lang række psykiatriske tilstande og neurologiske lidelser, hvor denne proces er ændret hos patienterne, og dopamin og serotonin er hovedmistænkte.”

Mangel på kemisk specifikke metoder til at studere neuromodulation hos mennesker på hurtige tidsskalaer har hindret forståelsen af disse systemer, ifølge Montague, der er en honorær professor ved Wellcome Center for Human Neuroimaging på University College London og en professor i fysik ved Virginia Tech College of Science.

Men nu, i første nogensinde målinger, forskerne brugte en elektrokemisk metode kaldet “hurtig scanning cyklisk voltammetri,” som beskæftiger en lille kulfiber mikroelektrode, der har lave spændinger ramped på tværs af det for real-time påvisning af dopamin og serotonin aktivitet.

I undersøgelsen, forskere registreret udsving i dopamin og serotonin ved hjælp af specielt designede elektroder i fem patienter gennemgår dyb hjerne stimulation elektrode implantation kirurgi til behandling af væsentlige tremor eller Parkinsons sygdom. Patienterne var vågne under operationen, spille et computerspil designet til at kvantificere aspekter af tanke og adfærd, mens målingerne blev taget.

 

Skriv et svar

Din e-mailadresse vil ikke blive publiceret. Krævede felter er markeret med *