Hadiah secara signifikan membentuk perilaku manusia dan hewan, sebuah konsep yang dieksplorasi secara ekstensif dalam ilmu saraf tetapi dengan pemahaman terbatas tentang proses saraf yang mendasarinya. Sebuah studi baru telah menunjukkan aktivitas saraf frekuensi beta di korteks cingulate anterior sebagai hal yang penting dalam pengenalan hadiah dan pengambilan keputusan, sebuah penemuan yang meluas hingga pemahaman dan kemungkinan pengobatan anhedonia pada depresi. Penelitian ini, yang didukung oleh NIH BRAIN Initiative, memperkenalkan biomarker potensial untuk anhedonia dan mengeksplorasi perubahan aktivitas otak sebagai strategi pengobatan.
Penelitian baru telah mengidentifikasi aktivitas frekuensi beta di korteks cingulate anterior otak sebagai kunci bagaimana penghargaan memengaruhi perilaku, menghubungkannya dengan potensi pengobatan baru untuk anhedonia pada depresi.
Seperti yang dapat dibuktikan oleh orang tua, guru, dan pemilik hewan peliharaan, hadiah memainkan peran penting dalam membentuk perilaku pada manusia dan hewan. Hadiah, baik dalam bentuk makanan ringan, hadiah, kata-kata penghargaan, pujian, ketenaran, atau keuntungan finansial, berfungsi sebagai penguatan positif untuk perilaku terkait. Korelasi antara hadiah dan pilihan masa depan ini telah menjadi paradigma yang mapan dalam penelitian ilmu saraf selama lebih dari satu abad. Namun, proses saraf yang mendasari fenomena ini—khususnya bagaimana otak mengodekan, mengingat, dan menerjemahkan isyarat hadiah menjadi perilaku masa depan yang diinginkan—sebagian besar masih belum diketahui.
Sebuah penelitian terkini yang dipimpin oleh Dr. Sameer Sheth, profesor dan wakil ketua penelitian di Departemen Bedah Saraf di Baylor College of Medicine, direktur Laboratorium Yayasan Penelitian Neurologi Pediatrik Gordon dan Mary Cain, serta peneliti di Institut Penelitian Neurologi Jan dan Dan Duncan (Duncan NRI) di Rumah Sakit Anak Texas, mengidentifikasi aktivitas saraf frekuensi beta di korteks cingulate anterior (ACC) di lobus frontal otak sebagai tanda saraf utama yang mendasari proses yang terkait dengan pengenalan penghargaan dan penentuan pilihan selanjutnya, dan, dengan demikian, membentuk perilaku masa depan.
Selain itu, penelitian yang dipublikasikan di Komunikasi Alammelaporkan tanda saraf ini berubah pada pasien depresi, membuka kemungkinan menarik untuk menggunakan sinyal saraf ini sebagai biomarker baru dan jalan inovatif yang potensial untuk terapi.
Anhedonia adalah gejala utama depresi dan kondisi kejiwaan lainnya
Manusia memperoleh kesenangan melalui berbagai aktivitas fisik atau mental, pengalaman sensorik, dan interaksi dengan keluarga dan teman. Namun, individu dengan depresi sering mengalami perasaan putus asa, sedih, atau putus asa untuk waktu yang lama karena keterasingan dan anhedonia – istilah medis yang berarti hilangnya kemampuan untuk merasakan kegembiraan atau kepuasan dalam aktivitas dan hal-hal yang pernah mereka anggap menyenangkan, yang semuanya memiliki dampak negatif yang mendalam pada kualitas hidup mereka.
Anhedonia juga dikaitkan dengan gangguan kejiwaan dan neurologis lainnya seperti skizofrenia dan gangguan bipolar, gangguan penyalahgunaan zat, kecemasan, dan penyakit Parkinson. Antidepresan tradisional dan pengobatan standar sering kali gagal mengatasi gejala ini secara memadai pada individu dengan depresi berat yang resistan terhadap pengobatan dan kondisi lainnya. Pemahaman yang lebih baik tentang anhedonia dapat memandu pengembangan pengobatan yang lebih terarah dan efektif untuk depresi dan kondisi terkait.
Respons bias penghargaan diatur oleh aktivitas beta di lobus frontal
Untuk mengidentifikasi dasar saraf yang mendasari anhedonia, Sheth dan tim mencatat dan menganalisis aktivitas saraf dari empat wilayah otak dari 15 pasien dengan epilepsi yang resistan terhadap obat yang menjalani pemantauan invasif untuk melokalisasi zona asal kejang mereka.
Saat aktivitas otak mereka dipantau, pasien-pasien ini melakukan tugas diskriminasi persepsi yang disebut tugas penghargaan probabilistik (PRT), tugas perilaku yang tervalidasi dengan baik yang mengukur anhedonia secara objektif dengan mengamati perubahan-perubahan halus dalam perilaku yang terkait dengan penghargaan.
“Kami menemukan bahwa pemberian penghargaan yang tidak sama antara dua respons yang benar dalam tugas ini menghasilkan bias respons terhadap stimulus yang lebih sering diberi penghargaan,” kata penulis utama Dr. Jiayang Xiao, yang melakukan penelitian ini sebagai mahasiswa pascasarjana di laboratorium Sheth. “Kami menemukan bahwa berdasarkan umpan balik, sebagian besar individu memodifikasi respons berikutnya untuk membuat pilihan yang kemungkinan besar akan mendapatkan penghargaan, terlepas dari ketepatan dari jawaban mereka.”
Selain itu, mereka menemukan sinyal spesifik – osilasi saraf dalam rentang frekuensi beta – yang berasal dari korteks cingulate anterior (ACC) di lobus frontal otak, menunjukkan korelasi yang kuat dan positif secara konsisten dengan perilaku bias penghargaan dan melacak secara dekat penerimaan penghargaan dan nilainya. Lebih jauh, mereka menemukan bahwa wilayah otak spesifik ini terlibat dalam mengevaluasi baik rangsangan penghargaan maupun hasil, yang berpotensi bertindak sebagai simpul penting dengan mekanisme umum untuk penilaian penghargaan.
“Studi kami telah menjawab pertanyaan mendasar yang sudah lama ada dalam ilmu saraf – wilayah otak dan sinyal spesifik mana yang mengatur respons bias penghargaan klasik, contoh terkenalnya adalah pengkondisian Pavlovian di mana anjing belajar mengaitkan bunyi bel yang berdering dengan makanan,” kata penulis senior Dr. Benjamin Hayden, profesor bedah saraf di Baylor.
Respons bias penghargaan berubah pada pasien dengan depresi yang resistan terhadap pengobatan
Selanjutnya, Sheth dan timnya melakukan PRT pada empat orang dengan depresi berat yang resistan terhadap pengobatan. Mereka menemukan bahwa pemrosesan penghargaan di ACC berubah dalam kelompok ini. Orang-orang ini tidak menunjukkan respons perilaku khas yang lebih menyukai pilihan yang lebih sering diberi penghargaan. Pengamatan ini menunjukkan kurangnya antisipasi yang berorientasi pada penghargaan dan bahwa pilihan mereka kurang didorong oleh umpan balik penghargaan. Konsisten dengan perubahan perilaku bias penghargaan ini, aktivitas beta di wilayah ACC berkurang dan tertunda pada orang-orang ini.
“Dalam studi ini, kami mengidentifikasi aktivitas beta di ACC sebagai biomarker potensial untuk anhedonia,” kata Sheth, yang juga seorang McNair Scholar dan Cullen Foundation Endowed Chair di Baylor. “Biomarker semacam itu dapat memiliki banyak manfaat potensial, termasuk meningkatkan diagnosis dan memantau gejala pasien dengan depresi berat dan kondisi kejiwaan terkait anhedonia lainnya. Selain itu, temuan kami menyajikan kemungkinan yang menarik bahwa modulasi aktivitas beta ACC mungkin merupakan pengobatan yang efektif untuk anhedonia, sebuah hipotesis yang kami rencanakan untuk diuji dalam uji klinis mendatang.”
Kemajuan neuroteknologi dalam penelitian ini telah maju dengan kecepatan yang sebelumnya tidak mungkin dilakukan karena sebagian pendanaan dari Institut Kesehatan Nasional Inisiatif Penelitian Otak Melalui Pengembangan Neuroteknologi Inovatif, atau Inisiatif BRAIN.
“Studi ini menggambarkan bagaimana penelitian yang didanai BRAIN telah memberikan dampak di klinik saat ini,” kata Dr. John Ngai, direktur NIH BRAIN Initiative. “Inovasi dalam pengumpulan data dan stimulasi otak dalam yang dipersonalisasi yang ditunjukkan dalam studi ini dapat memungkinkan generasi baru perawatan presisi.”
Referensi: “Aktivitas beta di korteks cingulate anterior manusia memediasi bias penghargaan” oleh Jiayang Xiao, Joshua A. Adkinson, John Myers, Anusha B. Allawala, Raissa K. Mathura, Victoria Pirtle, Ricardo Najera, Nicole R. Provenza, Eleonora Bartoli, Andrew J. Watrous, Denise Oswalt, Ron Gadot, Adrish Anand, Ben Shofty, Sanjay J. Mathew, Wayne K. Goodman, Nader Pouratian, Xaq Pitkow, Kelly R. Bijanki, Benjamin Hayden dan Sameer A. Sheth, 15 Juli 2024, Komunikasi Alam.
DOI: 10.1038/s41467-024-49600-7
Penelitian ini didukung oleh National Institutes of Health dengan nomor penghargaan UH3 NS103549, K01 MH116364, R21 NS104953, UH3 NS100549, dan R01 MH114854; dan McNair Medical Institute di Robert and Janice McNair Foundation. Para peneliti juga ingin mengucapkan terima kasih kepada Cullen Foundation, Jan and Dan Duncan Neurological Research Institute, dan Gordon and Mary Cain Pediatric Neurology Research Foundation Labs di Texas Children’s Hospital.
RisalahPos.com Network
Related posts
# PARTNERSHIP
