Parkinson Hastalarında Dopamin Fonksiyonuna Dair Yeni Bilgiler

Virginia Tech Carilion Araştırma Enstitüsü bilim adamları, anahtar nörotransmiterin salınımını, Parkinson hastalığı olan kişilerin beyinlerinde eşi görülmemiş bir zamansal hassasiyetle ölçtüler.

Bilinçli hastalar bir yatırım oyunu oynarken beyin ameliyatı sırasında toplanan ölçümler, dopamin salımının insan seçimi için çok önemli olan bilgileri nasıl kodladığını gösteriyor.

Bulgular, yalnızca Parkinson hastalığı için değil, aynı zamanda depresyon ve bağımlılık dahil diğer nörolojik ve psikiyatrik bozukluklar için de yaygın sonuçlara sahip olabilir.

Araştırmacılar, dopamin seviyelerinde daha önce insanlarda kaydedilenden bin kat daha hızlı değişiklikler tespit ettiler. Gelişmiş kimyasal özgüllükle birleştirilen bu hızlı ölçümler, bilim adamlarının dopaminin önceden düşünülenden çok daha karmaşık bir role sahip olduğunu keşfetmelerini sağladı.

Çalışma bugün yayınlandıUlusal Bilimler Akademisi Bildiriler Kitabı.

Virginia Tech Carilion Araştırma Enstitüsü'nde İnsan Nörogörüntüleme Laboratuvarı yöneticisi ve kıdemli yazarı Read Montague, "İnsan dışı model organizmalar üzerinde 20 yıldan fazla bir süredir yapılan araştırmalar, insan davranışına rehberlik etmede dopaminin şüpheli rolünün çok özel bir resmini çizdi" dedi. kağıt.

"Ve şimdi, doğrudan insanlarda yapılan bu türünün ilk örneği ölçümlerle, bu resmin ne yazık ki eksik olduğunu keşfettik."

Montague ve ekibi, derin beyin stimülasyon elektrotlarını implante etmek için ameliyat geçiren Parkinson hastalığı olan hastalarda dopamin sinyallerini ölçmek için Wake Forest Üniversitesi Sağlık Bilimleri Stephen Tatter, Adrian Laxton ve merhum Thomas Ellis'de beyin cerrahlarıyla çalıştı. Derin beyin stimülasyonunun Parkinson hastalığı semptomlarını hafiflettiği gösterilmiştir.

On yedi hasta, Montague ekibinin implantasyon ameliyatı sırasında dopamin sinyallerini kaydetmesine izin vermek için gönüllü oldu.

Makalenin ilk yazarı ve Virginia Tech Carilion Araştırma Enstitüsü'nde araştırma bilimcisi olan Dr. Ken Kishida, "Beyinlerinde parçalanan bir sistemi inceliyoruz" dedi. "Parkinson hastalığı, dopamin salgılayan nöronların ölümüyle karakterizedir ve hastalık sürecinin altında yatan mekanizmaları anlamaya çalışıyoruz."

Kishida ve Montague, çalışmaya gönüllü olan hastaların cömertliğine dikkat çekti.

Kishida, “Dopamin sinyallerini ölçmek için bu tür bir erişim paha biçilemez” dedi. "Ve bu ölçümleri 17 kişide yaptık - bu, her zamankinden 17 fazla."

Özellikle dopamin aktivitesi düşük olan kişilerde dopamin sinyallerini yakalamak için araştırmacıların son derece hassas yöntemler geliştirmesi gerekiyordu.

Araştırmacılar, bilinçli hastalar bir yatırım oyunu oynarken ultra hızlı dopamin sinyallerinin ölçümlerini aldı. Beklenen ödüller ve gerçek sonuçlarla doğrudan ilişkili olarak dopamin tepkilerini görmeyi bekliyorlardı. Yapmadılar.

Virginia Tech'in Bilim Koleji'nde fizik profesörü ve Virginia Tech Carilion Araştırma Enstitüsü'nün Hesaplamalı Psikiyatri Birimi yöneticisi olan Montague, "Yaklaşık bin dopamin darbesinin veri kümesini analiz ettik ve düzdü" dedi. "Sinyaller, olumlu tepki ile olumsuz tepki arasında ayrım yapmadı."

Araştırmacılar ölçümleri aldıktan sonra, dopaminin gerçekte neyin sinyal verdiğini analiz etmeye başladılar.

Montague, "Dopaminin iki faktörü izlediğini bulduk - ne oldu ve ne olmuş olabilir," dedi. Dopamin nöronlarımız bir şeyin daha iyi veya daha kötü olup olmadığını izliyor gibi görünüyor ve bu bilgi, dopamin salınımındaki hızlı değişikliklerle kodlanıyor. Bu bulgular, sayısal terimlerle Parkinson hastalarının dopamin sisteminde neyin eksik olduğunu ortaya çıkarmaya başlayabilir. "

Montague’nin dopamin sinyalleme mekanizmalarını inceleyen ilk hesaplama çalışmalarından bu yana, bulguların yapımında 20 yıldan fazla bir süre geçti.

İnsanların gerçek sonuçları değerlendirmesinin bir parçası olan “ne olabilirdi” fikri yeni değil. Ancak hiç kimse dopaminin bu bilgiyi insan beyninde birleştirme görevini yapacağını beklemiyordu.

Araştırmacılar, tek tek dopamin sinyallerine birçok katkıyı ölçtüğüne göre, insan beyninin sağlık ve hastalıktaki öğrenme sistemlerini keşfetmek için daha da fazla yola sahipler.

Kaynak: Virginia Tech