Rolurile dopaminei, explicate de cercetători într-un nou studiu

Studiind muștele de fructe, cercetătorii se întreabă cum o singură substanță chimică a creierului, dopamina, poate orchestra diverse funcții, cum ar fi învățarea, motivația și mișcarea.
Într-un nou studiu, cercetătorii au reușit să obțină răspunsuri la întrebările lor cu privire la rolurile dopaminei, folosind creierul simplu al muștei fructelor, ai cărui neuroni și conexiunile lor au fost cartografiate în detaliu.

Mirosurile sunt esențiale pentru muște. Un centru cerebral pentru învățarea olfactivă, numit corpul pedunculat, este responsabil pentru a le învăța care mirosuri provin de la zahăr. Când musca întâlnește un miros și apoi primește o recompensă de zahăr, o eliberare rapidă de dopamină modifică puterea conexiunilor dintre neuronii corpului pedunculat, ajutând în esență musca să facă noi asocieri și să-și schimbe răspunsul viitor la acel miros. În cadrul studiului actual, cercetătorii au observat semnalarea dopaminei chiar și în absența recompenselor. Aceiași neuroni care au ajutat muștele să realizeze asocieri, de asemenea, s-au declanșat frecvent în timp ce animalul se mișca.

Pentru a afla dacă neuronii corpului pedunculat reprezintă aspecte specifice ale mișcării sau sunt legați de altceva, cum ar fi scopul animalului, echipa de cercetători a dezvoltat un sistem de realitate virtuală în care muștele de fructe pot naviga într-un mediu olfactiv, mergând pe o minge asemănătoare unei benzi de alergare, în timp ce activitatea lor cerebrală este monitorizată de un microscop.

Folosind acest sistem, cercetătorii au reușit să examineze activitatea creierului muștei în diferite condiții. Cercetătorii au descoperit că activitatea neuronilor dopaminergici reflectă îndeaproape mișcările muștelor pe măsură ce ele se întâmplă, dar numai atunci când muștele se angajează în urmărirea intenționată a mirosului de zahăr, și nu atunci când doar se rătăcesc.

Când cercetătorii au suprimat activitatea neuronilor dopaminergici, animalele și-au diminuat urmărirea mirosului, chiar și atunci când mureau de foame și, prin urmare, au avut un interes sporit pentru mirosurile legate de alimente. În schimb, activarea neuronilor la muștele complet hrănite, indiferente la hrană, le-a propulsat în căutarea activă a mirosului. Împreună, descoperirile dezvăluie modul în care o cale a dopaminei poate îndeplini două funcții: transmiterea de semnale motivaționale pentru a modela rapid comportamentele în curs, oferind, de asemenea, semnale instructive pentru a ghida comportamentul viitor prin învățare.

sursa: Science Daily