In de hersenen wordt een groep cellen die bekend staan als nociceptine-neuronen zeer actief voordat muizen het opgeven van moeilijk bereikbare beloningen, melden onderzoekers.
Deze cellen stoten nociceptine uit, een complexe molecule die dopamine onderdrukt, een chemische stof die grotendeels wordt geassocieerd met motivatie.
De bevindingen, die verschijnen in Cel, bieden nieuw inzicht in de complexe wereld van motivatie en beloning.
De nociceptine-neuronen bevinden zich in de buurt van een gebied van de hersenen dat bekend staat als het ventrale tegmentale gebied. De VTA bevat neuronen die dopamine vrijgeven tijdens plezierige activiteiten. Hoewel wetenschappers eerder de effecten van snelle, eenvoudige neurotransmitters op dopamine-neuronen hebben bestudeerd, is deze studie een van de eersten die de effecten van dit complexe nociceptiemodulatiesysteem beschrijft.
"We nemen een geheel nieuwe invalshoek op een gebied van de hersenen dat bekend staat als VTA", zegt co-hoofdauteur Christian Pedersen, een vierdejaars doctoraatsstudent bio-engineering aan de School of Medicine en het College of Engineering aan de University of Washington .
Onderzoekers hebben vier jaar lang gekeken naar de rol van nociceptine bij het reguleren van motivatie.
"De grote ontdekking is dat grote complexe neurotransmitters bekend als neuropeptiden een zeer robuust effect hebben op het gedrag van dieren door in te werken op de VTA", zegt Pedersen.
"We kunnen denken aan verschillende scenario's waarin mensen niet gemotiveerd zijn zoals depressie en deze neuronen en receptoren blokkeren om hen te helpen zich beter te voelen."
De onderzoekers zeggen dat deze ontdekking kan leiden tot het helpen van mensen om motivatie te vinden wanneer ze depressief zijn en omgekeerd de motivatie voor medicijnen verminderen bij stoornissen van middelenmisbruik, zoals verslaving.
De ontdekking kwam door te kijken naar de neuronen bij muizen op zoek naar sucrose. De muizen moesten hun snuit in een port steken om sucrose te krijgen. In het begin was het gemakkelijk, daarna werden het twee porren, toen vijf, exponentieel groter, enzovoort. Uiteindelijk gaven alle muizen het op. Uit opnamen van neurale activiteiten bleek dat deze "demotivatie" of "frustratie" neuronen het meest actief werden toen muizen stopten met het zoeken naar sucrose.
Bij zoogdieren worden de neurale circuits die ten grondslag liggen aan het zoeken naar beloningen gereguleerd door mechanismen om homeostase te behouden - de neiging om interne stabiliteit te behouden om te compenseren voor veranderingen in de omgeving. In het wild zijn dieren minder gemotiveerd om beloningen te zoeken in omgevingen waar hulpbronnen schaars zijn. Persistentie bij het zoeken naar onzekere beloningen kan nadelig zijn vanwege risicovolle blootstelling aan roofdieren of door energieverbruik, merken de onderzoekers op.
Tekorten binnen deze regulerende processen bij mensen kunnen zich manifesteren als gedragsstoornissen, waaronder depressie, verslaving en eetstoornissen.
De bevindingen kunnen heel ver gaan bij het vinden van hulp voor patiënten wier motivatie-neuronen niet correct functioneren, zegt senior auteur Michael Bruchas, professor anesthesiologie en pijngeneeskunde en farmacologie aan de School of Medicine.
"We kunnen denken aan verschillende scenario's waarin mensen niet gemotiveerd zijn zoals depressie en deze neuronen en receptoren blokkeren om hen te helpen zich beter te voelen," zegt hij. “Dat is het krachtige aan het ontdekken van deze cellen. Neuropsychiatrische aandoeningen die de motivatie beïnvloeden, kunnen worden verbeterd. ”
Kijkend naar de toekomst, zegt hij, kunnen deze neuronen misschien worden aangepast bij mensen die op zoek zijn naar medicijnen of mensen die andere verslavingen hebben.
Het onderzoek werd ondersteund door het National Institute of Heath's National Institute on Drug Abuse. Extra onderzoekers van de University of Washington en de Washington University School of Medicine in St. Louis droegen bij aan het werk.
Bron: Universiteit van Washington
books_behavior
