Anatomie des Belohnungssystems geklärt
Japanische Forscher ebnen einen neuen Ansatz zu Überwindung von Verhaltensblockaden
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Gehirn: Forscher machen Entscheidungen sichtbar (Bild: geralt, pixabay.com) |
Chiba (pte001/09.08.2021/06:00)
Warum tun wir Dinge? Was überzeugt uns davon, uns für das Erreichen auch von alltäglichen Zielen anzustrengen? Was bringt uns dazu, nach Essen zu suchen? Neurologisch gesehen liegt die Antwort auf alle diese Fragen im Belohnungssystem des Gehirns. Dieser Evolutionsmechanismus kontrolliert unsere Bereitschaft zu arbeiten oder ein Risiko einzugehen, um Ziele zu erreichen und die erhaltene Belohnung zu genießen. Bei Patienten, die an Depressionen, Schizophrenie oder Parkinson leiden, ist das Belohnungssystem im Gehirn beeinträchtigt. Die Folge sind eine verringerte Motivation zu arbeiten oder eine chronische Erschöpfung.
Neurowissenschaftler untersuchen jetzt die „Anatomie" des Belohnungssystems um eine Möglichkeit zur Überwindung dieser beeinträchtigenden Verhaltensblockaden zu finden. Das Team um Yukiko Hori von den National Institutes for Quantum and Radiological Science and Technology https://www.qst.go.jp/site/qst-english hat erforscht, wie das Belohnungssystem das Kosten-Nutzen-Verhältnis bewertet während die Entscheidung getroffen wird, ob eine Aufgabe angegangen wird. Diese Studie beantwortet einige der entscheidendsten Fragen zur nutzen- und kostenorientierten Motivation des Belohungssystems.
[b]Dopamin spielt entscheidende Rolle[/b]
Die Forscher konzentrierten sich auf Dopamin, den Neurotransmitter oder das Signalmolekül, das eine zentrale Rolle bei der Auslösung von Motivation und der Regulierung des Verhaltens basierend auf der Kosten-Nutzen-Analyse spielt. Die Wirkung von Dopamin wird über Dopamin-Rezeptoren übertragen oder molekulare Anker, die die Dopamin-Moleküle binden und die Signale über das neuronale Netzwerk ans Gehirn weiterleiten. Da diese Rezeptoren über verschiedene Rollen in der Signaltransduktion von Dopamin verfügen, war es unerlässlich ihre relativen Auswirkungen auf die Dopamin-Signalübertragung zu beurteilen.
[b]Umfangreiche Tests mit Affen[/b]
Makaken-Affen wurden von den Wissenschaftlern als Modelle herangezogen. Ziel war es mit D1R und D2R die Rolle von zwei Klassen von Dopamin-Rezeptoren bei der Entstehung der nutzen- und kostenorientierten Motivation zu entschlüsseln. Die Affen wurden zuerst dahingehend trainiert, dass sie Aufgaben in Verbindung mit der Belohnungsgröße und Arbeits-/Verzögerungsaufgaben lösten. Diese Aufgaben ermöglichten festzustellen, wie die wahrgenommene Belohungsgröße und die notwendige Anstrengung das Verhalten beim Lösen der Aufgaben beeinflussten.
Laut Takafumi Minamimoto, dem korrespondierenden Autor der Studie, manipulierten die Forscher bei den Affen D1R and D2R systematisch in dem ihnen spezifische rezeptorbindende Moleküle injiziert wurden, die ihre biologische Reaktion auf die Dopaminsignalgebung dämpften. Mittels Positronen Emissions Tomogramphie (PET) wurde das Ausmaß der Anbindungen oder Blockaden der Rezeptoren im Gehirn gemessen. In einem nächsten Schritt wurde den Affen die Möglichkeit geboten, Aufgaben zu lösen, um eine Belohung zu erhalten. Dabei wurde festgestellt, ob die Affen die Aufgabe akzeptierten oder ablehnten und wie rasch sie auf die Hinweise zu den Aufgaben reagierten.
[b]Entscheidungen unterschiedlich getroffen[/b]
Die Analyse der Daten ergab, dass das Treffen von Entscheidungen basierend auf wahrgenommenem Nutzen und Kosten die Beteiligung von D1R und D2R bei dem Anreiz der Motivation, bei dem die Größe der Belohung für das Ausführen der Aufgabe entscheidend war, und der Erhöhung der Bevorzugung geringer aber sofortiger Belohungen erforderte. Es zeigte sich auch, dass die Dopamin-Übertragung über D1R und D2R den auf Kosten basierenden motivationalen Prozess durch verschiedene neurobiologische Vorgänge für Nutzen und Kosten reguliert. Der Vorgang bei dem der Wert einer Belohnung basierend auf das Ausmaß der dafür notwendigen Anstrengung verworfen wurde, stand ausschließlich mit der Beeinflussung von D2R in Verbindung. Die Forschungsergebnisse wurden in „PLoS Biology" veröffentlicht.
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