Ново проучване, изследващо как невротрансмитерите допамин и серотонин в човешкия мозък влияят на социалното поведение, откри, че човешкият мозък е по-склонен да отхвърля предложения да дели пари с хора, но е по-вероятно да приеме предложения на компютри.
В изследването е използвана класическата игра за подялба "Ултиматум" - "вземи или остави", използвана в изследвания в психологията за изучаване на егоистичните и неегоистичните избори.
Хората взаимодействат по много различен начин с другите хора и с машините. Серотонинът и допаминът, или по-точно сложният баланс на тези невротрансмитери в нашия мозък, са отговорни за тези разлики в поведението. Доскоро бе невъзможно детайлно и пряко да се определи как се формира човешкото социално поведение на молекулярно ниво в невроните.
Новото изследване е първото, което прави това директно чрез измерване на концентрациите на невротрансмитери директно в мозъка на жив човек.
Според изявление на учените, това проучване е проведено върху пациенти, диагностицирани с болестта на Паркинсон, подложени на мозъчна операция, докато са будни, насочени към субстанция нигра (Substantia nigra, лат. "черно вещество"), важна област в главния мозък, съдържаща нервни клетки, които комуникират с другите чрез допамин, структура, свързана с моторния контрол и обработката на наградите.
Субектите са четирима пациенти с болестта на Паркинсон, които са претърпели дълбока мозъчна стимулация (DBS). Това е хирургично лечение, което включва имплантиране на устройство, което стимулира определена част от мозъка с електрически импулси. Участниците в експеримента се съгласяват да увеличат времето на операцията с половин час, за да измерват концентрацията на невротрансмитери директно в главите си.
Експерименталната процедура е както следва. По време на операцията, при която пациентът трябва да е в съзнание, освен DBS електродите, в мозъка им временно е въведен още един. Той действа като електрохимична сонда, която регистрира текущата концентрация на серотонин и допамин в тъканите на substantia nigra на мозъка. Измерванията се извършват десет пъти в секунда, което прави възможно наблюдението на функционирането на невротрансмитерите в реално време.
След въвеждането на всички електроди е проведен експеримент, директно тестващ механизмите на социалното поведение. Интерфейсът на играта "Ултиматум" е показан на дисплей в зрителното поле на пациента.
Отговорът на мозъка на икономическите предложения
Учените направиха първото откритие, наблюдавайки какво се случва в мозъците на хората, играещи играта, в която те трябва да решат дали да приемат или отхвърлят парични предложения.
Изследователите сравняват как хората реагират, когато играят срещу компютър и срещу друг човек, и установят, че когато хората играят срещу човек, е по-вероятно да отхвърлят оферти, дори ако това означава, че ще получат по-малко пари.
По време на проучването на пациентите са представени различни дялове от $20 както от участници хора, така и от играч някакъв компютър. Например един играч може да предложи да запази $16, оставяйки на пациента останалите $4. Ако пациентът откаже това разделение, нито една от страните не получава пари.
Те също така откриват, че допаминът се увеличава, когато хората играят срещу друг човек, което предполага, че е свързано със социалните взаимодействия.
От друга страна, серотонинът, друг мозъчен химикал, остава същият, независимо срещу кого се играе.
Проучването показа, че допаминът реагира на това дали офертата е по-добра или по-лоша от преди, като изненади или промени в играта. Серотонинът обаче изглежда реагира само на стойността на офертата точно в този момент.
"Може да научите хората какво трябва да правят в този вид игри – те трябва да приемат дори малки награди, за разлика от никаква награда", коментира Рийд Монтегю (Read Montague), професор от Техническия Университет на Виржиния Върнън Маунткасъл в Института за биомедицински изследвания Fralin във VTC и старши автор на изследването.
"Когато хората знаят, че играят на компютър, те играят перфектно, точно като математичните икономисти – те правят това, което трябва да правят. Но когато играят с човешко същество, не си помагат. Те често са принудени да накажат по-малката оферта, като я отхвърлят."
Нивата на невротрансмитери, наблюдавани в реално време
Това проучване разкрива, че промените в допамина и серотонина в определена част от мозъка са свързани с това как възприемаме социалните ситуации и решаваме дали да приемем или отхвърлим предложения.
Учените използват електроди от въглеродни влакна за събиране на данни и инструменти за машинно обучение, за да анализират и интерпретират електрохимичните сигнали, записани от пациентите. Това им позволява да наблюдават динамичните взаимодействия на допамин и серотонин в мозъка по време на социални взаимодействия и процеси на вземане на решения.
"Насочваме вниманието към различни когнитивни процеси и най-накрая получаваме отговори на въпроси с по-фини биологични детайли", отбелязва първият автор Дан Банг (Dan Bang), доцент по клинична медицина в университета в Орхус в Дания.
Банг посочва, че нивата на допамин са по-високи, когато хората взаимодействат с друг човек вместо с компютър и твърди, че е наложително да се измери и серотонинът, за да се осигури увереност, че цялостният отговор на социалния контекст е специфичен за допамина.
"Необработените данни, които събираме от пациенти, не са специфични за допамин, серотонин или норепинефрин – това е смес от тях", обяснява Кен Кишида (Ken Kishida), съавтор на изследването и доцент по транслационни невронауки и неврохирургия в Медицинския факултет на университета Уейк Форест.
"По същество използваме инструменти за машинно обучение, за да отделим това, което е в необработените данни, да разберем подписа и да декодираме какво се случва с допамин и серотонин."
Резултатите от това проучване предлагат обещаващи пътища за разбиране на човешкото поведение и напредък в клиничните приложения.
Обещаващи подходи за лечение на хора с когнитивен дефицит
Откритията биха могли да подобрят разбирането на човешкия мозък, потенциално водещи до персонализирани подходи за лечение и целенасочени терапевтични интервенции, подобрявайки резултатите за лица, засегнати от състояния със социални когнитивни дефицити.
Освен това, методологията на изследването допринася за напредъка на невронаучните изследвания, като осигурява по-задълбочено разбиране на динамиката на невротрансмитерите в човешкия мозък, проправяйки пътя за по-нататъшни изследвания на ролята на други невротрансмитери и мозъчни региони в сложно поведение и когнитивни процеси.
Тези открития също обещават за разработване на нови фармакологични интервенции, персонализирани медицински стратегии и подобрени диагностични инструменти за подобряване на човешкото здраве.
"Имаме огромен брой хора по света, които страдат от различни психиатрични състояния и в много случаи фармакологичните решения не работят много добре, добавя Майкъл Фридландер (Michael Friedlander), изпълнителен директор на Института за биомедицински изследвания на Фралин и невролог, отбелязвайки, че изследването променя цялата област на неврологията и способността ни да изследваме човешкия ум и мозък - с технология, която дори не сме си представяли преди години.
"Допаминът, серотонинът и други невротрансмитери по някакъв начин са тясно свързани с тези разстройства. Това проучване добавя истинска прецизност и количествено измерване за разбирането на тези проблеми. Можем да сме сигурни, че тази работа ще бъде изключително важна в бъдеще за разработването на лечения."
Справка: Batten, S.R., Bang, D., Kopell, B.H. et al. Dopamine and serotonin in human substantia nigra track social context and value signals during economic exchange. Nat Hum Behav (2024). https://doi.org/10.1038/s41562-024-01831-w
Източник: Study tracks brains response to economic exchange in first-in-human discovery, Interesting Engineering,
Коментари
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!
Няма коментари към тази новина !
Последни коментари
Прост Човек
Последната теорема на Стивън Хокинг преобръща времето и причинността
Прост Човек
Разрязването на фотон на две създава безкраен рояк от частици
zlatkov
Учени сканират 74 милиона радиосигнала от междузвезден обект за признаци на извънземни технологии
Джендо Джедев
За срещата на Земята с Халеевата комета през 1910 г. някои са пили "противокометни хапчета"