Kao što roditelji, nastavnici i vlasnici kućnih ljubimaca mogu potvrditi, nagrade igraju ogromnu ulogu u oblikovanju ponašanja kod ljudi i životinja. Nagrade—bilo kao jestive poslastice, pokloni, reči zahvalnosti ili pohvale, slava ili novčane beneficije— deluju kao pozitivno pojačanje za povezano ponašanje.
Iako se ova korelacija između nagrade i budućeg izbora koristi kao dobro uspostavljena paradigma u istraživanjima neuronauke više od jednog veka, ne zna se mnogo o neuronskom procesu koji je u osnovi, naime kako mozak kodira, pamti i prevodi znakove nagrade u željene ponašanja u budućnosti.
Nedavna studija koju je vodio dr Sameer Sheth, profesor i potpredsednik istraživanja na Odeljenju za neurohirurgiju na Medicinskom koledžu Bejlor, direktor laboratorija Fondacije za istraživanje pedijatrijske neurologije Gordon i Meri Kejn i istraživač na Institutu za neurološka istraživanja Jan i Dan Dankan (Duncan NRI) u Teksaškoj dečjoj bolnici, identifikovao je neuronsku aktivnost beta frekvencije u prednjem cingularnom korteksu (ACC) frontalnog režnja mozga kao ključni neuralni potpis u osnovi procesa koji je povezan sa prepoznavanjem nagrada i određivanjem naknadnih izbora i, na taj način, oblikovanjem budućeg ponašanja.
Štaviše, studija, objavljena u Nature Communications, izveštava da je ovaj neuronski potpis promenjen kod pacijenata sa depresijom, otvarajući uzbudljivu mogućnost korišćenja ovih neuronskih signala kao novog biomarkera i potencijalnog inovativnog načina za terapiju.
Ljudska bića dobijaju zadovoljstvo kroz različite fizičke ili mentalne aktivnosti, čulna iskustva i interakcije sa porodicom i prijateljima. Međutim, osobe sa depresijom često doživljavaju osećaj beznađa, tuge ili očaja tokom dužeg vremenskog perioda zbog odvajanja i anhedonije – medicinski termin koji označava gubitak sposobnosti da osećaju radost ili zadovoljstvo u aktivnostima i stvarima koje su im nekada bile prijatne, a sve to ima duboko negativan uticaj na njihov kvalitet života.
Anhedonija je takođe povezana sa drugim psihijatrijskim i neurološkim poremećajima kao što su šizofrenija i bipolarni poremećaj, poremećaj zloupotrebe supstanci, anksioznost i Parkinsonova bolest. Tradicionalni antidepresivi i standardni tretmani često ne uspevaju da adekvatno reše ovaj simptom kod osoba sa teškom depresijom otpornom na lečenje i drugim stanjima. Bolje razumevanje anhedonije može da vodi razvoj ciljanih i efikasnijih tretmana za depresiju i srodna stanja.
Da bi identifikovali osnovnu neuronsku osnovu za anhedoniju, Šet i tim su snimili i analizirali nervnu aktivnost iz četiri regiona mozga 15 pacijenata sa epilepsijom otpornom na lekove koji su bili podvrgnuti invazivnom praćenju kako bi lokalizovali zonu odakle su njihovi napadi nastali.
Dok se pratila njihova moždana aktivnost, ovi pacijenti su obavljali zadatak perceptivne diskriminacije koji se naziva zadatak verovatnoće nagrađivanja (PRT), dobro potvrđen zadatak ponašanja koji objektivno meri anhedoniju posmatranjem suptilnih promena u ponašanju u vezi sa nagradom.
„Otkrili smo da je nejednaka dodela nagrade između dva tačna odgovora u ovom zadatku izazvala pristrasnost odgovora prema češće nagrađivanom stimulusu“, rekao je glavni autor dr Jiaiang Ksiao, koji je sproveo ovu studiju kao diplomirani student u laboratoriji Sheth.
„Otkrili smo da je na osnovu povratnih informacija većina pojedinaca modifikovala svoje naknadne odgovore kako bi donela izbore koji će verovatno biti nagrađeni, bez obzira na tačnost njihovih odgovora.“
Štaviše, otkrili su specifičan signal – neuronske oscilacije u opsegu beta frekvencija – koji potiču iz prednjeg cingularnog korteksa (ACC) u frontalnom režnju mozga, pokazao je dosledno jaku i pozitivnu korelaciju sa ponašanjem pristrasnosti nagrađivanja i blisko praćen sa primanja nagrada i njihove vrednosti.
Dalje, otkrili su da je ova specifična regija mozga angažovana u proceni i stimulansa i ishoda nagrađivanja, potencijalno delujući kao kritični čvor sa zajedničkim mehanizmom za procenu nagrade.
„Naša studija se pozabavila dugogodišnjim fundamentalnim pitanjem u neuronauci – koji specifični region mozga i signal regulišu klasičnu reakciju pristrasnosti nagrađivanja, čiji je čuveni primer Pavlovsko uslovljavanje gde su psi naučili da povezuju zvuk zvona sa hranom“, rekao je ko-stariji autor dr Benjamin Haiden, profesor neurohirurgije u Bejloru.
Zatim su Šet i njegov tim sproveli PRT kod četiri osobe sa teškom depresijom otpornom na lečenje. Otkrili su da je obrada nagrada u ACC-u izmenjena u ovoj grupi. Ove osobe nisu pokazale tipičan odgovor u ponašanju favorizovanja izbora koji se češće nagrađuju.
Ovo zapažanje ukazuje na nedostatak očekivanja orijentisanog na nagradu i da su njihovi izbori bili manje vođeni povratnim informacijama o nagradi. U skladu sa ovom promenom ponašanja pristrasnosti nagrađivanja, beta aktivnost u ACC regionu je smanjena i odložena kod ovih osoba.
„U ovoj studiji identifikovali smo beta aktivnost u ACC-u kao potencijalni biomarker za anhedoniju“, rekao je Šet, takođe naučnik McNair i predsedavajući Cullen fondacije u Bejloru.
„Takav biomarker bi mogao imati mnogo potencijalnih prednosti, uključujući poboljšanje dijagnoze i praćenje simptoma pacijenata sa teškom depresijom i drugim psihijatrijskim stanjima povezanim sa anhedonijom. Štaviše, naši nalazi predstavljaju uzbudljivu mogućnost da modulacija ACC beta aktivnosti može biti efikasan tretman za anhedonija, hipoteza koju planiramo da testiramo u budućim kliničkim ispitivanjima.“
Dr Džon Ngai, direktor Inicijative NIH BRAIN, rekao je: „Inovacije u prikupljanju podataka i individualizovanoj dubokoj stimulaciji mozga prikazane u ovoj studiji mogu omogućiti novu generaciju preciznih tretmana.“
