Inuti hjärnan blir en grupp celler som kallas nociceptinneuroner mycket aktiva innan möss ger upp för att nå svårt att få belöningar, rapporterar forskare.
Dessa celler avger nociceptin, en komplex molekyl som undertrycker dopamin, en kemikalie som till stor del är förknippad med motivation.
Resultaten, som visas i Cell, erbjuder ny inblick i den komplexa världen av motivation och belöning.
Nociceptin-nervcellerna är nära ett hjärnområde som kallas det ventrale tegmentala området. VTA innehåller neuroner som frisätter dopamin under angenäm aktiviteter. Även om forskare tidigare har studerat effekterna av snabba, enkla neurotransmittorer på dopaminneuroner, är denna studie bland de första som beskriver effekterna av detta komplexa nociceptionsmoduleringssystem.
"Vi tar en helt ny vinkel på ett område i hjärnan som kallas VTA," säger co-lead-författaren Christian Pedersen, en fjärdeårig doktorand i bioingenjörer vid School of Medicine och College of Engineering vid University of Washington .
Forskare tillbringade fyra år på att titta på nociceptins roll i att reglera motivation.
"Den stora upptäckten är att stora komplexa neurotransmittorer som kallas neuropeptider har en mycket robust effekt på djurens beteende genom att agera på VTA," säger Pedersen.
"Vi kanske tänker på olika scenarier där människor inte är motiverade som depression och blockerar dessa neuroner och receptorer för att hjälpa dem att må bättre."
Forskarna säger att denna upptäckt kan leda till att människor kan hitta motivation när de är deprimerade och omvänt minska motivationen för droger i missbruksstörningar, som missbruk.
Upptäckten kom genom att titta på nervceller hos möss som sökte sackaros. Mössen var tvungna att sticka sin nos i en hamn för att få sackaros. Först var det lätt, sedan blev det två pokes, sedan fem, ökande exponentiellt, och så vidare. Så småningom gav alla möss upp. Neuralaktivitetsinspelningar avslöjade att dessa "demotivering" eller "frustration" neuroner blev mest aktiva när möss slutade söka sackaros.
Hos däggdjur regleras de neurala kretsarna som ligger bakom belöningssökning av mekanismer för att hålla homeostasen - en tendens att upprätthålla intern stabilitet för att kompensera för miljöförändringar. I naturen är djur mindre motiverade att söka belöningar i miljöer där resurserna är knappa. Persistens för att söka osäkra belöningar kan vara till nackdel på grund av riskfylld exponering för rovdjur eller från energiförbrukning, konstaterar forskarna.
Brister inom dessa reglerande processer hos människor kan manifestera sig som beteendefunktioner, inklusive depression, missbruk och ätstörningar.
Resultaten kan komma långt i att hitta hjälp för patienter vars motivation neuroner inte fungerar korrekt, säger seniorförfattare Michael Bruchas, professor i anestesiologi och smärtmedicin och farmakologi vid School of Medicine.
"Vi kanske tänker på olika scenarier där människor inte är motiverade som depression och blockerar dessa neuroner och receptorer för att hjälpa dem att må bättre", säger han. ”Det är det som är kraftfullt med att upptäcka dessa celler. Neuropsykiatriska sjukdomar som påverkar motivation kan förbättras. ”
Med tanke på framtiden, säger han, kan dessa neuroner kanske modifieras hos personer som söker läkemedel eller de som har andra beroende.
National Institute of Heaths National Institute on Drug Abuse stödde forskningen. Ytterligare forskare från University of Washington och Washington University School of Medicine i St. Louis bidrog till arbetet.
källa: University of Washington
books_behavior
