Sebuah penelitian mengungkap peran penting dopamin dan serotonin dalam pengambilan keputusan berdasarkan konteks sosial, menunjukkan bagaimana bahan kimia ini memengaruhi respons terhadap tawaran dalam permainan ultimatum. Wawasan tentang dinamika neurotransmitter ini menawarkan potensi pengobatan baru untuk penyakit Parkinson dan kondisi kejiwaan. Kredit: SciTechDaily.com
Tim internasional menerjemahkan tarian rumit dopamin dan serotonin di otak manusia, menyoroti keputusan sosial.
Dalam sebuah penelitian yang diterbitkan di Sifat Perilaku Manusiapara ilmuwan menyelidiki dunia neuromodulator kimia di otak manusia, khususnya dopamin dan serotonin, untuk mengungkap perannya dalam perilaku sosial.
Penelitian yang dilakukan pada pasien penyakit Parkinson yang menjalani operasi otak saat terjaga, berpusat pada substansia nigra otak, area penting yang terkait dengan kontrol motorik dan pemrosesan penghargaan.
Dipimpin oleh ahli saraf komputasi Virginia Tech, Read Montague, tim internasional ini mengungkap mekanisme neurokimia yang sebelumnya tidak diketahui mengenai kecenderungan manusia untuk mengambil keputusan berdasarkan konteks sosial – orang lebih cenderung menerima tawaran dari komputer dan menolak tawaran serupa dari pemain manusia.
Para ilmuwan mendiskusikan pekerjaan mereka untuk menemukan wawasan tentang kompleksitas otak dan pikiran. Baru-baru ini, para peneliti, termasuk (dari kiri) Dan Bang dari Universitas Aarhus di Denmark, Ken Kishida dari Fakultas Kedokteran Universitas Wake Forest, Michael Friedlander, direktur eksekutif Institut Penelitian Biomedis Fralin; Peter Dayan, direktur pelaksana Max Planck Institute for Biological Cybernetics di Tübingen, Jerman, dan Read Montague, direktur Fralin Biomedical Research Institute Center for Human Neuroscience Research, merefleksikan pencapaian yang telah dicapai selama beberapa dekade. Kredit: Clayton Metz/Virginia Tech
Wawasan Dari Game Ultimatum
Dalam studi tersebut, empat pasien yang menerima operasi stimulasi otak dalam untuk penyakit Parkinson tenggelam dalam permainan ultimatum “ambil atau tinggalkan”, sebuah skenario di mana mereka harus menerima atau menolak pembagian $20 yang bervariasi dari pemain manusia dan komputer. Misalnya, satu pemain mungkin mengusulkan untuk menyimpan $16, sedangkan pasien mendapat $4 sisanya. Jika pasien menolak perpecahan, maka keduanya tidak menerima apa pun.
“Anda dapat mengajari orang-orang apa yang harus mereka lakukan dalam permainan semacam ini – mereka harus menerima imbalan kecil sekalipun dibandingkan tidak menerima imbalan sama sekali,” kata Montague, profesor Virginia Tech Carilion Mountcastle di Fralin Biomedical Research Institute di VTC dan seniornya. penulis penelitian. “Ketika orang mengetahui bahwa mereka sedang bermain komputer, mereka bermain dengan sempurna, sama seperti ekonom matematika – mereka melakukan apa yang seharusnya mereka lakukan. Tapi saat mereka berperan sebagai manusia, mereka tidak bisa menahan diri. Mereka sering kali terdorong untuk menghukum tawaran yang lebih kecil dengan menolaknya.”
Bacalah Montague, yang memimpin tim peneliti yang mencatat dasar-dasar kimiawi pengambilan keputusan sosial, berbicara tentang menyentuh elemen-elemen penting yang menjadikan kita manusia. Kredit: Clayton Metz/Virginia Tech
Tarian Dopamin-Serotonin
Gagasan bahwa orang mengambil keputusan berdasarkan konteks sosial bukanlah hal baru dalam permainan ekonomi saraf. Namun kini, untuk pertama kalinya, para peneliti menunjukkan dampak konteks sosial mungkin muncul dari interaksi dinamis dopamin dan serotonin.
Ketika orang membuat keputusan, dopamin tampaknya mengikuti dan bereaksi dengan cermat apakah tawaran saat ini lebih baik atau lebih buruk daripada tawaran sebelumnya, seolah-olah itu adalah sistem pelacakan yang berkelanjutan. Serotonin, sementara itu, tampaknya hanya berfokus pada nilai penawaran spesifik yang ada saat ini, sehingga menyarankan evaluasi yang lebih kasus per kasus.
Tarian cepat ini terjadi dengan latar belakang yang lebih lambat, di mana dopamin secara keseluruhan lebih tinggi ketika orang berperan sebagai manusia lain – dengan kata lain, ketika keadilan menjadi hal yang penting. Bersama-sama, sinyal-sinyal ini berkontribusi pada penilaian otak kita secara keseluruhan terhadap nilai selama interaksi sosial.
“Kami menyoroti berbagai proses kognitif dan akhirnya menerima jawaban atas pertanyaan-pertanyaan dengan detail biologis yang lebih baik,” kata studi yang dibagikan oleh penulis pertama Dan Bang, profesor kedokteran klinis dan Lundbeck Foundation Fellow di Aarhus University di Denmark, dan asisten profesor asosiasi. di Institut Penelitian Biomedis Fralin.
“Tingkat dopamin lebih tinggi ketika orang berinteraksi dengan manusia lain dibandingkan dengan komputer,” kata Bang. “Dan di sini penting bagi kami untuk mengukur serotonin untuk memberi kami keyakinan bahwa respons keseluruhan terhadap konteks sosial adalah spesifik terhadap dopamin.”
Seth Batten, rekan peneliti di Fralin Biomedical Research Institute, membuat elektroda yang digunakan untuk merekam tarian dopamin-seratonin. Kredit: Clayton Metz/Virginia Tech
Seth Batten, rekan peneliti senior di laboratorium Montague dan penulis pertama studi tersebut, membuat elektroda serat karbon yang ditanamkan pada pasien yang menerima operasi Stimulasi Otak Dalam dan membantu mengumpulkan data di Sistem Kesehatan Mount Sinai di New York.
“Keunikan metode kami adalah memungkinkan kami mengukur lebih dari satu neurotransmitter dalam satu waktu – dampaknya tidak boleh hilang,” kata Batten. “Kami telah melihat molekul pemberi sinyal ini sebelumnya, namun ini adalah pertama kalinya kami melihat mereka menari. Belum pernah ada yang melihat tarian dopamin dan serotonin ini dalam konteks sosial sebelumnya.”
Mengungkap makna sinyal elektrokimia yang direkam dari pasien yang menjalani operasi merupakan tantangan besar yang membutuhkan waktu bertahun-tahun untuk diselesaikan.
“Data mentah yang kami kumpulkan dari pasien tidak spesifik untuk dopamin, serotonin, atau norepinefrin – melainkan campuran dari keduanya,” kata Ken Kishida, salah satu penulis penelitian dan profesor ilmu saraf translasi, dan bedah saraf, di Fakultas Kedokteran Universitas Wake Forest. “Kami pada dasarnya menggunakan alat pembelajaran mesin untuk memisahkan apa yang ada dalam data mentah, memahami tanda tangannya, dan memecahkan kode apa yang terjadi dengan dopamin dan serotonin.”
Dalam Studi Alam Perilaku Manusiapeneliti menunjukkan bagaimana naik turunnya dopamin dan serotonin terkait dengan kognisi dan perilaku manusia.
“Dalam dunia model organisme, ada banyak sekali toko permen yang penuh dengan teknik fantastis untuk mengajukan pertanyaan biologis, namun lebih sulit untuk mengajukan pertanyaan tentang apa yang membuat Anda menjadi diri Anda,” kata Montague, yang juga direktur Pusat Penelitian Neurosains Manusia. dan Laboratorium Neuroimaging Manusia dari Institut Penelitian Biomedis Fralin.
Mengatasi Parkinson
“Pada titik tertentu, setelah kami mengevaluasi cukup banyak orang, kami akan mampu mengatasi patologi penyakit Parkinson yang memberi kami peluang ini,” kata Montague, yang juga seorang profesor di Virginia Tech College of Science.
Pada penyakit Parkinson, hilangnya neuron penghasil dopamin secara signifikan di batang otak merupakan karakteristik utama yang biasanya terjadi bersamaan dengan timbulnya gejala.
Kehilangan ini berdampak pada striatum, wilayah otak yang sangat dipengaruhi oleh dopamin. Ketika dopamin berkurang, terminal serotonin mulai tumbuh, memperlihatkan interaksi yang kompleks, seperti yang diamati pada model hewan pengerat.
“Sudah ada bukti pra-klinis bahwa penurunan sistem dopamin memberi tahu sistem serotonin, ‘Hei, kita harus melakukan sesuatu.’ Tapi kami tidak pernah bisa melihat dinamikanya,” kata Montague. “Apa yang kami lakukan sekarang adalah langkah pertama, namun kita berharap setelah kami mendapatkan ratusan pasien, kami akan dapat menghubungkan hal ini dengan gejala dan membuat beberapa pernyataan klinis tentang patologi Parkinson.”
Dalam hal ini, para peneliti mengatakan sebuah jendela terbuka untuk mempelajari berbagai kelainan otak.
“Otak manusia itu seperti kotak hitam,” kata Kishida. “Kami telah mengembangkan satu cara lagi untuk melihat ke dalam dan memahami cara kerja sistem ini dan bagaimana sistem ini terpengaruh oleh berbagai kondisi klinis.”
Michael Friedlander, direktur eksekutif Fralin Biomedical Research Institute dan ahli saraf yang tidak terlibat dalam penelitian ini, mengatakan, “Pekerjaan ini mengubah seluruh bidang ilmu saraf dan kemampuan kita untuk menanyakan pikiran dan otak manusia – dengan teknologi yang bahkan tidak terbayangkan beberapa tahun yang lalu.”
Psikiatri adalah contoh bidang medis yang dapat memperoleh manfaat dari pendekatan ini, katanya.
“Kita mempunyai banyak sekali orang di dunia yang menderita berbagai kondisi kejiwaan, dan, dalam banyak kasus, solusi farmakologisnya tidak bekerja dengan baik,” kata Friedlander, yang juga merupakan wakil presiden ilmu kesehatan dan ilmu kesehatan di Virginia Tech. teknologi. “Dopamin, serotonin, dan neurotransmiter lainnya dalam beberapa hal terlibat erat dengan gangguan tersebut. Upaya ini menambah ketelitian dan kuantisasi yang nyata untuk memahami permasalahan tersebut. Satu hal yang saya pikir dapat kita yakini adalah pekerjaan ini akan menjadi sangat penting di masa depan untuk mengembangkan pengobatan.”
Pembuatannya Lebih dari Satu Dekade
Upaya untuk mengukur neurotransmiter secara real-time di otak manusia dimulai lebih dari 12 tahun yang lalu ketika Montague membentuk tim ahli yang “banyak berpikir tentang berpikir.”
Dalam pengamatan pertama terhadap otak manusia yang dipublikasikan oleh para ilmuwan saraf pada tahun 2020, para peneliti mengungkapkan dopamin dan serotonin bekerja dengan kecepatan sepersekian detik untuk membentuk cara orang memandang dunia dan mengambil tindakan berdasarkan persepsi mereka.
Baru-baru ini, dalam sebuah penelitian yang diterbitkan pada bulan Oktober di jurnal Biologi Saat Inipara peneliti menggunakan metode pencatatan perubahan kimiawi pada manusia yang terjaga untuk mendapatkan wawasan tentang sistem noradrenalin otak, yang telah lama menjadi target pengobatan untuk mengobati gangguan kejiwaan.
Dan, pada bulan Desember di jurnal Kemajuan Ilmu Pengetahuantim mengungkapkan bahwa perubahan cepat pada tingkat dopamin mencerminkan perhitungan spesifik terkait bagaimana manusia belajar dari penghargaan dan hukuman.
“Kami telah melakukan pengukuran aktif neurotransmiter beberapa kali di wilayah otak yang berbeda, dan kini kami telah mencapai titik di mana kami menyentuh elemen penting yang menjadikan kita manusia,” kata Montague.
Referensi: “Dopamin dan serotonin dalam substansia nigra manusia melacak konteks sosial dan sinyal nilai selama pertukaran ekonomi” oleh Seth R. Batten, Dan Bang, Brian H. Kopell, Arianna N. Davis, Matthew Heflin, Qixiu Fu, Ofer Perl, Kimia Ziafat , Alice Hashemi, Ignacio Saez, Leonardo S. Barbosa, Thomas Twomey, Terry Lohrenz, Jason P. White, Peter Dayan, Alexander W. Charney, Martijn Figee, Helen S. Mayberg, Kenneth T. Kishida, Xiaosi Gu dan P. Read Montague, 26 Februari 2024, Sifat Perilaku Manusia.
DOI: 10.1038/s41562-024-01831-w
RisalahPos.com Network
Related posts
# PARTNERSHIP
