Il nuovo modello di dopamina aiuta il trattamento della schizofrenia e della dipendenza
La dopamina è una sostanza chimica importante coinvolta nella trasmissione dei segnali tra le cellule nervose.
I ricercatori dell'Università di Copenaghen ritengono che il modello sarà uno strumento importante per aiutare gli scienziati a capire come apprendiamo e come il cervello percepisce ricompensa e punizione.
Si spera che il modello possa essere utilizzato per comprendere la tossicodipendenza e nel trattamento della schizofrenia. Lo studio è l'articolo di copertina del 20 ottobre 2010 Journal of Neuroscience.
Nel cervello, la dopamina è coinvolta in una serie di processi che controllano il modo in cui ci comportiamo. Se un'azione ha come risultato il rilascio della sostanza, è più probabile che ripetiamo l'azione. Questo vale per azioni come mangiare, rapporti sessuali o vincere una competizione.
Tuttavia, lo stesso vale anche quando gli individui assumono narcotici dannosi. Gli scienziati ritengono che malattie mentali come la schizofrenia possano essere collegate a squilibri della dopamina.
Se un'azione porta a una risposta migliore del previsto, il cervello rilascerà temporaneamente più dopamina. Se la risposta è peggiore del previsto, il cervello interrompe momentaneamente il rilascio di dopamina. Questo meccanismo è responsabile della nostra tendenza a ripetere le azioni che ci hanno dato un alto livello di dopamina e ad evitare quelle che si traducono in livelli di dopamina più bassi.
"Questo è il motivo per cui molti vedono la dopamina come un segnale di apprendimento", afferma il ricercatore postdottorato Jakob Kisbye Dreyer del dipartimento di neuroscienze e farmacologia, che è stato coinvolto nella creazione del modulo.
“Altri hanno sostenuto che è impossibile per il sistema della dopamina reagire abbastanza rapidamente da far parte del nostro processo di apprendimento. Può volerci una frazione di secondo per imparare qualcosa, ma una cellula che rilascia dopamina funziona lentamente. Se guardi un faro che lampeggia a bassa frequenza, potresti non notare subito che la luce è stata spenta.
"Allo stesso modo, gli argomenti contro la dopamina come aiuto all'apprendimento si sono concentrati sul tempo di feedback lento quando si sperimenta qualcosa di brutto e sul fatto che è troppo lento per il cervello stabilire una connessione. Il nostro modello mostra che il segnale collettivo di molte cellule fornisce una reazione abbastanza rapida da influenzare l'apprendimento ".
Una delle maggiori sfide affrontate dai neurologi è che è difficile studiare il cervello attivo negli esseri umani viventi.
"La neuroscienza teorica può facilmente diventare molto complicata", afferma Dreyer. "Se proviamo a fornire spiegazioni complete del modo in cui funziona il cervello, otteniamo modelli che sono così complessi da essere difficili da testare".
Le previsioni del modello della dopamina, create come parte di uno sforzo di collaborazione unico tra fisici, matematici e neurobiologi, sono supportate da osservazioni fatte su modelli animali.
"I diversi rami delle scienze naturali hanno modi di pensare sorprendentemente diversi", afferma Dreyer.
Fonte: Università di Copenhagen
