Zinātnieki ir atklājuši proteīnu, kas darbojas kā asociatīvās mācīšanās katalizators. Tā funkcija ir līdzīga slēdža funkcijai.
Saturs
Kāpēc daži cilvēki pēc garas un saspringtas darba dienas vēlas izdzert pāris kausus alus? Vai pēc kafijas izsmēķēt cigareti? Tas, bez šaubām, ir kaitīgi ieradumi, bet tie aktivizē smadzeņu atalgojuma sistēmu. Šo sarežģīto mehānismu ir atšifrējusi pētnieku grupa no Džordžtaunas Universitātes Medicīnas centra un detalizēti aprakstījusi rakstā, kas publicēts žurnālā Nature Communications.
Pētījuma gaitā zinātnieki atklāja galveno neirobioloģisko mehānismu, kas būtiski ietekmē smadzeņu asociāciju veidošanās ātrumu, kas saistītas ar atalgojumu, ietekmējot gan labvēlīgu ieradumu veidošanos, gan atkarību attīstību. Konkrēti, šis mehānisms ietver proteīnu KCC2, kas darbojas kā asociatīvās mācīšanās katalizators un pētījumā tiek salīdzināts ar slēdzi.
KCC2 ir svarīgs proteīns, lai uzturētu hlorīda homeostāzi neironiem, kas arī modulē neironu aktivitāti, kas atbild par dopamīna, laimes neirotransmitera, sekrēciju. Šī proteīna aktivitātes samazināšanās izraisa ievērojamu dopamīnerģisko neironu aktivitātes palielināšanos, kas ātri pastiprina jaunas asociācijas starp ārējiem stimuliem un apmierinošiem rezultātiem.
Ieradumu maiņa
Asociatīvā apmācība ir fundamentāli svarīga, lai modulētu mūsu uzvedību . Tomēr to var traucēt sarežģīti traucējumi, piemēram, atkarība, depresija vai šizofrēnija. Šajā sakarā Aleksejs Ostroumovs , galvenais pētījuma autors, norāda, ka psihoaktīvo vielu ļaunprātīga lietošana var izraisīt izmaiņas KCC2 olbaltumvielā, ļaujot narkotikām “pārņemt” smadzeņu mācīšanās mehānismu .
Veicot uzvedības eksperimentus ar peles smadzeņu audiem, pētnieku grupa atklāja apgriezti proporcionālu atkarību: jo zemāks KCC2 līmenis, jo augstāka jutība pret mācīšanos. Turklāt viņi noskaidroja, ka šis proteīns regulē ne tikai izlādes biežumu, bet arī neironu koordināciju. Tas ir ļoti svarīgi, jo sinhronizēta aktivitāte starp nervu šūnām izraisa lielāku dopamīna izdalīšanos.
Dopamīns un tā pastiprinošā iedarbība
Koordinēta dopamīna izdalīšanās darbojas kā ārkārtīgi spēcīgs mācību signāls, piešķirot mācību procesam nesamērīgi lielu nozīmi. Lai ilustrētu, kā veidojas šīs asociācijas, doktors Ostroumovs min labu piemēru: „Tas ir tāpat kā smēķētājs, kurš vienmēr apvieno kafiju ar cigareti, un, kad viņš mēģina atmest smēķēšanu, atklāj, ka vienkārša kafijas lietošana izraisa spēcīgu vēlmi smēķēt”.
Tomēr viss nav tik slikti . Padziļināta izpratne par KCC2 proteīna darbības mehānismu var atklāt jaunas iespējas, lai izstrādātu efektīvākas atkarības un smadzeņu slimību ārstēšanas metodes. Mērķis ir novērst kaitīgu asociāciju veidošanos un nostiprināšanos, kā arī atjaunot veselīgas mācīšanās modeļus. Šķiet, ka daži benzodiazepīni, piemēram, diazepams, ir parādījuši spēju modulēt neironu koordināciju.
