Jak działa dopamina

Są szanse, że słyszałeś o neuroprzekaźniku dopaminie, który wydaje się mieć równie sensacyjny opis w mediach, jak wiele gwiazd Hollywood. W wielu artykułach w Internecie dopamina jest przedstawiana jako sekretny sos na ludzkie niewłaściwe zachowanie - rzecz, która rzekomo sprawia, że ​​pragniemy wszystkiego, od seksu po czekoladę po obstawianie pieniędzy, na utratę których nie możemy sobie pozwolić w blackjacku. Jeśli wierzysz w ten szum, to również sprawia, że ​​sprawdzamy Facebooka co 20 minut i godzinami siedzimy na kanapie, zabijając zombie w grze wideo. Dopamina jest często związana z uzależnieniem, alkoholizmem, pożądaniem seksualnym, kompulsywnymi zachowaniami i niebezpiecznym podejmowaniem ryzyka.

Jak brytyjski dziennikarz naukowy Vaughn Bell raz skarżył się, sama wzmianka dopaminy sprawia, że coś brzmi jak naukowo udowodnionej występku „Jeśli nie zgadzasz się z czymś, wystarczy powiedzieć, że uwalnia dopaminę i oznaczać to musi być niebezpiecznie wciągająca”, pisał , nazywając dopaminę Kim Kardashian neuroprzekaźników, za jej „natychmiastowy apel do apatycznego raportowania”.

W rzeczywistości dopamina jest po prostu substancją chemiczną, która umożliwia przechodzenie sygnałów przez synapsy, przestrzenie między neuronami. W ten sposób umożliwia wykonywanie zadań sieciom złożonym z ogromnej liczby neuronów [źródło: Brookshire ]. Wszystko to jest w rzeczywistości znacznie bardziej skomplikowane, o czym zajmiemy się później.

Dlaczego więc dopamina ma tak skandaliczną reputację? Dzieje się tak, ponieważ sygnalizacja dopaminy jest kluczowym graczem w systemie nagrody w mózgu, który wpływa na nas, aby robić rzeczy, które są przyjemne, i robić to w kółko. Ale to tylko jedna z wielu funkcji, które dopamina spełnia w naszych ciałach. Jest również niezbędny dla ważnych procesów, takich jak kontrola motoryczna, uczenie się i pamięć. Wydaje się, że nieprawidłowe działanie okablowania wykorzystującego dopaminę odgrywa rolę w wielu zaburzeniach, w tym w chorobie Parkinsona i schizofrenii [źródło: Jiang ].

W tym artykule wyjaśnimy, czym jest dopamina i jak działa w naszych mózgach i ciałach. Wyjaśnimy również, czym nie jest dopamina, i spróbujemy rozwiać niektóre mity, które narosły wokół tej substancji chemicznej.

1. Nauka o dopaminie
2. Jak działa dopamina w ludzkim ciele?
3. Jaki jest związek dopaminy z przyjemnością?
4. Czy dopamina odgrywa rolę w uzależnieniu?
5. Czy dopamina ma związek z podejmowaniem ryzyka?

Jak wyjaśniliśmy wcześniej, dopamina jest jedną z ponad 100 substancji chemicznych znanych jako neuroprzekaźniki, które umożliwiają neuronom w mózgu komunikowanie się ze sobą i zarządzanie wszystkim, co dzieje się w naszym ciele [źródło: Purves i in .].

Podobnie jak wszystkie neuroprzekaźniki, dopamina przechodzi cykl, który zaczyna się od jej syntezy przez neuron (zwany komórką presynaptyczną ). Ta komórka uwalnia dopaminę i wypływa do synapsy, szczeliny między neuronami , a następnie kontaktuje się i wiąże ze strukturami zwanymi receptorami na drugim neuronie, które następnie przekazują sygnał do drugiego neuronu. Gdy dopamina wypełni swoją misję, jest szybko usuwana i ulega degradacji. Wpływ dopaminy na mózg zależy w dużej mierze od tego, które neurony są zaangażowane i które receptory wiążą dopaminę [źródła: Brookshire , Purves i in .].

W miarę upływu czasu dopamina jest dość zwarta i składa się z zaledwie 22 atomów. Tylko niewielka część z około 100 miliardów neuronów mózgu - zaledwie 20 000 - wytwarza dopaminę, większość z nich w strukturach śródmózgowia, takich jak istota czarna , która pomaga kontrolować ruch, oraz kora przedczołowa [źródła: Angier , Deans ].

Te wyspecjalizowane neurony wytwarzają dopaminę, pobierając na bok grupę aminową zwaną tyrozyną i łącząc ją z enzymem hydroksylazą tyrozyny . Dodaj kolejny krok do reakcji chemicznej, a otrzymasz inny neuroprzekaźnik, norepinefrynę [źródło: Dziekani ].

Jeśli chodzi o historię ewolucji, dopamina istnieje od dawna i występuje u zwierząt, od jaszczurek po ludzi. Ale ludzie mają dużo dopaminy iz biegiem czasu wydaje się, że ewoluowaliśmy, aby produkować jej coraz więcej, być może dlatego, że pomaga nam być agresywnymi i konkurencyjnymi. Jak napisała w 2011 roku psychiatra ewolucyjna Emily Deans: „Dopamina jest tym, co zapewniło ludziom taki sukces”. Naukowcy odkryli, że ludzie mają około trzy razy więcej neuronów produkujących dopaminę niż inne naczelne [źródło: Parkin ].

Pomiar dopaminy

Naukowcy z Massachusetts Institute of Technology opracowali maleńkie sondy - o średnicy zaledwie 10 mikronów - które można wszczepić do mózgów zwierząt w celu śledzenia dopaminy. Ponieważ są tak małe, nie powodują tworzenia się blizny i mogą funkcjonować dłużej niż rok [źródło: Trafton ].

Funkcją dopaminy na najbardziej podstawowym poziomie jest umożliwienie przechodzenia sygnałów przez synapsy z jednego neuronu do drugiego. Ale to jest widok wysokiego poziomu. Z bliska, sieci wykorzystujące dopaminę składają się z ogromnej liczby neuronów, a skutki uwalniania dopaminy mogą się różnić w zależności od tego, jakie typy neuronów są zaangażowane i który z pięciu różnych typów receptorów wykorzystuje dopaminę do łączenia neuronów . Szczególna rola, jaką odgrywają neurony, również może być czynnikiem [źródło: Brookshire ].

Efekty dopaminy zależą od tego, który z czterech szlaków jest używany w mózgu i ciele, gdzie działa, aby ułatwić komunikację. Pierwszym z nich jest przewód nigrostriatalny , który ma związek z kontrolą motoryczną organizmu. Kiedy neurony w tym układzie przestają działać, może to prowadzić do zaburzeń, takich jak choroba Parkinsona.

Innym jest szlak mezokortykalny , który biegnie od brzusznego obszaru nakrywkowego do grzbietowo-bocznej kory czołowej w mózgu. Jest to ścieżka związana z planowaniem, ustalaniem priorytetów, odpowiedzialnością i innymi czynnościami wykonawczymi.

Istnieje również szlak gruczołowo - piszczelowy , który łączy podwzgórze i przysadkę mózgową i blokuje wydzielanie mleka w kobiecej piersi. Zablokowanie tego szlaku dopaminy umożliwia karmienie piersią.

Wreszcie, istnieje szlak mezolimbiczny , który jest połączony z układem limbicznym mózgu, który kontroluje nagrodę i emocje, i obejmuje hipokamp i przyśrodkową korę czołową. To ścieżka, na którą zwraca się najwięcej uwagi, ponieważ wiąże się z takimi problemami, jak uzależnienie [źródło: Dziekani ].

Dopamina odgrywa rolę w funkcjonowaniu nerek i serca, nudnościach, a nawet psychozach. Wiele metod leczenia schizofrenii celuje w dopaminę [źródło: Brookshire ].

Do niedawna niewiele było wiadomo na temat dokładnych mechanizmów, za pomocą których neurony wykorzystują dopaminę. Uważano, że najczęściej odbywa się to poprzez coś, co nazywa się transmisją objętości , w której dopamina rozprzestrzenia się powoli i niespecyficznie po dużych obszarach mózgu, a podczas tego procesu zdarza się , że dochodzi do właściwych kontaktów z określonymi neuronami. Ale w 2018 roku naukowcy z Harvard University opublikowali artykuł ujawniający, że wyspecjalizowane miejsca w tych komórkach uwalniają dopaminę w niezwykle szybki - myśl w milisekundach - i precyzyjny sposób, aby dotrzeć do miejsc docelowych [źródło: Jiang ].

Ale wszystko to prawdopodobnie wydaje ci się nudne, więc w następnej sekcji wróćmy do roli dopaminy w układzie nagrody i przyjemności w mózgu.

Najwcześniejsze eksperymenty dotyczące funkcji dopaminy zostały przeprowadzone w latach pięćdziesiątych i sześćdziesiątych XX wieku przez naukowca o nazwisku James Olds, który odkrył, że kiedy mózgi szczurów otrzymały wstrząs elektrostymulacji w określonym obszarze, wykonywały one takie działanie dźwignia w kółko [źródło: Chen ].

Ponieważ dopamina odgrywała rolę w przekazywaniu sygnałów, naukowcy początkowo podejrzewali, że ma to związek z przyjemnością . Osoby z kliniczną depresją mają zwykle niski poziom dopaminy w mózgach, co doprowadziło naukowców do hipotezy, że niski poziom dopaminy powoduje, że dana osoba odczuwa mniej przyjemności.

Ten pomysł odbija się w popularnych mediach, bo wydaje się mieć sens. Jednak pod koniec lat osiemdziesiątych XX wieku zostało to obalone przez badania. Podczas eksperymentów zwierzęta, których komórki dopaminy zostały zabite przez narkotyki, nadal wydawały się cieszyć smakiem cukru, gdy był on wstrzykiwany do ust, o czym świadczy ich wyraz twarzy. Ale nie szukaliby dodatkowych smaków cukru [źródło: Chen ].

Chociaż dopamina nie powoduje przyjemności, wpływa na to, jak przyjemność wpływa na mózg. Ale są różne poglądy na temat tego, jak to osiąga. Jedna ze szkół mówi, że największym wpływem dopaminy jest wzmacnianie przyjemności, tak że mózg rozwija oczekiwanie doświadczania tego wyniku działania [źródło: Chen ]. Na przykład badania na graczach wykazały, że ich mózgi doświadczają takiej samej aktywności dopaminy, gdy są blisko wygranej, jak wtedy, gdy faktycznie wygrywają. To prawie tak, jakby substancja chemiczna ich zachęcała, mówiąc im, że następnym razem wygrają (nawet jeśli nie zrobili tego ostatnim razem) [źródło: Chase i Clark ].

Innym poglądem jest to, że dopamina po prostu pomaga mózgowi poczuć się bardziej zmotywowanym do zrobienia czegoś, dzięki czemu ciało czuje się wystarczająco energiczne, aby ciągle pociągać za tę dźwignię [źródła: Chen , Salamone i Correa ].

Dopamina nie zmusza kogoś trzymać igłę w jego lub jej ramieniu, dym met lub podjąć trafienie z pęknięcia rury, ani nie tworzyć przyjemność, że doświadczenia użytkowników narkotyków z haju. Ale dopamina odgrywa rolę w nadużywaniu narkotyków i uzależnieniu, wzmacniając efekty ich używania.

Kiedy osoba jest na haju, powoduje to gwałtowny wzrost produkcji dopaminy w neuronach w prążkowiu, w tym w jądrze półleżącym, strukturach, które są częścią mózgowej sieci nagrody. Ten wzrost substancji chemicznej umożliwia neuronom tworzenie większej liczby połączeń i odgrywa ważną rolę w programowaniu mózgu do łączenia narkotyków z przyjemnością, tak że rozwija oczekiwanie nagrody i motywację do ich ponownego zażywania [źródło: Volkow, Fowler i Wang , i in .].

„Duże wzrosty dopaminy uczą mózg poszukiwania narkotyków kosztem innych, zdrowszych celów i działań”, ostrzega artykuł na stronie internetowej National Institute on Drug Abuse .

Ale podczas gdy poziom dopaminy wzrasta, gdy ktoś używa pewnych narkotyków, nie każdy, kto doświadcza tego wzrostu, musi koniecznie stać się nałogiem . Zamiast tego, naukowcy uważają, że dopamina działa w połączeniu z szeregiem innych wpływów genetycznych, rozwojowych i / lub środowiskowych, aby zaprogramować mózgi niektórych ludzi, aby wytworzyły przymus zażywania tych leków. Na przykład badania obrazowe wykazały, że ludzie, którzy stają się uzależnieni, mogą już mieć różnice w obwodach dopaminy, które czynią ich bardziej podatnymi na uzależnienie [źródło: Volkow, Fowler i Wang, et al .].

Dopamina wytwarzana podczas używania narkotyków jest znacznie bardziej intensywna i długotrwała niż reakcja dopaminy z czegoś takiego jak jedzenie lub inna normalna aktywność. W przeciwieństwie do jedzenia, odpowiedź dopaminy nie ustaje po zakończeniu aktu. To właśnie nadmiar dopaminy powoduje haj.

Kiedy uzależniony wielokrotnie używa narkotyków, jego mózg zmienia się w odpowiedzi. Próbuje zrekompensować gwałtowny wzrost produkcji dopaminy, wyłączając niektóre z jej receptorów dopaminy. Ale to tylko pogarsza sytuację. Mózg jest nadal zaprogramowany, aby chcieć przyjemności, jaką stworzyły narkotyki, więc uzależniony musi używać coraz większej ilości narkotyku, aby odtworzyć efekt. Dodatkowo wyłączenie receptorów dopaminy zmniejsza przyjemność, jaką osoba uzależniona czerpie z jakiejkolwiek aktywności, nie tylko z zażywania narkotyków - stan zwany anhedonią . To również może skłonić osobę do wystrzeliwania większej ilości heroiny lub palenia coraz większej ilości metamfetaminy, ponieważ nic innego nie jest już dobre.

Wreszcie, posiadanie mniejszej liczby receptorów dopaminy wiąże się ze wzrostem impulsywności, co może prowadzić uzależnionego do coraz bardziej lekkomyślnego zachowania w pogoni za hajem [źródło: Butler Center ].

Nie każda przyjemność uzależnia

W eseju New York Times z 2017 roku dwóch profesorów psychologii zauważyło, że podczas gdy przyjemne czynności stymulują produkcję dopaminy, ilość uwalnianej dopaminy różni się ogromnie w zależności od aktywności. Powiedzieli, że granie w grę wideo uwalnia tyle dopaminy, co zjedzenie kawałka pizzy, podczas gdy zażywanie narkotyku, takiego jak metamfetamina, uwalnia 10 razy więcej dopaminy. Zacytowali badanie opublikowane w American Journal of Psychiatry, które wykazało, że co najwyżej 1 procent graczy w gry wideo może wykazywać cechy uzależnienia [źródło: Ferguson i Markey ].

Tak jak dopamina odgrywa rolę w uzależnieniu od narkotyków, może również pomóc podłączyć mózg osoby do innych rodzajów ryzykownych zachowań, takich jak hazard , niebezpieczne sporty i rozwiązły seks. Niektórzy ludzie wydają się być w naturalny sposób skłonni do podejmowania tego rodzaju szans.

Powodem jest to, że neurony produkujące dopaminę mają struktury zwane autoreceptorami, które pomagają ograniczyć uwalnianie dopaminy, gdy te komórki są stymulowane. W badaniu opublikowanym w 2008 roku, badacz z Vanderbilt University David Zald i jego współpracownicy odkryli, że ludzie, którzy mają wysoką tolerancję na podejmowanie ryzyka, mają zwykle mniej autoreceptorów, podczas gdy ludzie, którzy unikają wszystkiego, co może wydawać się niebezpieczne, mają zwykle więcej. Oznacza to, że osoby podejmujące ryzyko mają tendencję do uwalniania większych ilości dopaminy w mózgach.

„Im mniej dostępnych autoreceptorów dopaminy ma dana osoba, tym mniej są one w stanie regulować, ile dopaminy jest uwalniane, gdy te komórki są zaangażowane” - wyjaśnił Zald w komunikacie prasowym Vanderbilt z 2008 roku . „Z tego powodu nowość i inne potencjalnie satysfakcjonujące doświadczenia, które normalnie indukują uwalnianie dopaminy, spowodują większe uwalnianie dopaminy u tych osób”.

Wysoki poziom dopaminy może stymulować ryzykowne zachowania . Badanie opublikowane przez naukowców z University College London w 2015 roku wykazało, że osoby, u których poziom dopaminy został zwiększony za pomocą leków, częściej wybierali ryzykowne opcje, które wiązały się z potencjalnymi korzyściami z eksperymentów, chociaż tego samego efektu nie zaobserwowano, gdy ryzykowne opcje wiązały się z potencjalnymi stratami. Naukowcy zauważyli, że ich praca zidentyfikowała wpływ na podejmowanie decyzji i emocje, który różni się od ustalonej roli dopaminy w treningu systemu nagrody [źródło: Rutledge, Skandali, Dayan i Dolan ].

Rola dopaminy w unikaniu

Chociaż dopamina od dawna jest kojarzona z pragnieniem przyjemności, niedawne prace naukowców z University of Maryland School of Medicine pokazują, że powoduje ona również zwierzęta - i przypuszczalnie ludzi - unikanie nieprzyjemnych lub bolesnych sytuacji i bodźców [źródło: ScienceDaily ].

Uwaga autora: Jak działa dopamina

Dopamina była dla mnie intrygującym tematem do badań, ponieważ stała się modnym hasłem w kulturze popularnej. Myślę, że jest to doskonały przykład tego, jak możemy uchwycić się koncepcji naukowej i użyć jej do potwierdzenia naszych własnych uprzedzeń, bez jej prawdziwego zrozumienia.

Powiązane artykuły

Więcej świetnych linków

Źródła