چه چیزی به افراد اجازه میدهد وقتی چالش دشوارتر میشود، به سمت یک هدف به کار ادامه دهند؟ محققان دانشگاه ناگویا در ژاپن مکانیسم مغزی را شناسایی کردهاند که ممکن است به توضیح حفظ انگیزه کمک کند. مطالعه آنها نشان داد که نورونهای اورکسین نقش مهمی در حفظ و تنظیم رفتار باانگیزه ایفا میکنند. یافتهها در مجموعه مقالات آکادمی ملی علوم ایالات متحده آمریکا (PNAS) منتشر شد.
از دست دادن انگیزه در شرایطی مانند افسردگی، اعتیاد و ADHD شایع است. با این حال، دانشمندان هنوز به طور کامل فرآیندهای مغزی را که به این مشکلات انگیزشی کمک میکنند، درک نمیکنند.
نورونهای اورکسین و انگیزه
این تحقیق توسط هیرویوکی میزوگوچی، دانشیار، و کیوفومی یامادا، استاد بازنشسته، در دانشکده پزشکی دانشگاه ناگویا رهبری شد. تیم آنها بر نورونهای اورکسین متمرکز بود که به کنترل عملکردهای حیاتی از جمله خواب، اشتها و مصرف انرژی کمک میکنند.
تحقیقات قبلی نشان داده است که این نورونها ممکن است بر انگیزه نیز تأثیر بگذارند، اما سهم خاص آنها نامشخص باقی مانده است.
برای بررسی، دانشمندان چگونگی تأثیر تغییرات در فعالیت نورونهای اورکسین بر موشهایی که به دنبال پاداش غذایی بودند را مطالعه کردند. مطالعات قبلی در این زمینه عموماً از موشهای آزمایشگاهی استفاده کردهاند، اما موشهای صحرایی توانایی یادگیری قویتری دارند و اغلب برای کارهای رفتاری پیچیده مناسبتر هستند. تحقیق در مورد انواع خاص نورون در موشهای صحرایی دشوارتر بوده است زیرا هدف قرار دادن دقیق آن سلولها سختتر است.
تیم این مانع را با ایجاد موشهای صحرایی اصلاحشده ژنتیکی «اورکسین-Cre» برطرف کرد. این مدل جدید به محققان اجازه داد تا به طور انتخابی نورونهای تولیدکننده اورکسین را هدف قرار داده و دستکاری کنند.
اندازهگیری میزان تلاش موشها
محققان ابتدا از شیمیژنتیک برای فعال کردن نورونهای اورکسین استفاده کردند. سپس موشها را در آزمون نسبت پیشرونده قرار دادند، که در آن حیوانات باید برای دریافت هر پاداش غذایی، تعداد فزایندهای لمس انجام میدادند.
نقطهای که در آن حیوان تلاش را متوقف کرد (نقطه شکست) به عنوان معیاری برای قدرت انگیزشی استفاده شد. موشهایی که نورونهای اورکسین آنها فعال شده بود به نقاط شکست بالاتری دست یافتند و نشان دادند که مایل به انجام کار بیشتری برای پاداش هستند.
الگوی مخالف در موشهایی ظاهر شد که نورونهای اورکسین آنها به طور انتخابی تخریب شده بود. این حیوانات به نقاط شکست پایینتری رسیدند که نشاندهنده تضعیف انگیزه آنها بود.
فعالیت مغز با تلاش افزایش یافت
تیم سپس از فوتومتری فیبری برای نظارت بر فعالیت نورونهای اورکسین در زمان واقعی در حالی که موشها منتظر دریافت غذا بودند و آن را دریافت میکردند، استفاده کرد.
فعالیت با پیشبینی پاداش توسط حیوانات افزایش یافت و پس از تحویل غذا کاهش یافت. با این حال، زمانی که پاداش مورد انتظار ظاهر نشد، فعالیت نورونهای اورکسین بالا باقی ماند.
پاسخ همچنین با افزایش میزان کار مورد نیاز قویتر شد. به گفته محققان، این الگو ممکن است نشان دهد که مغز چگونه انتظار پاداش را با تلاش لازم برای به دست آوردن آن مرتبط میکند.
سرکوب اورکسین انگیزه را کاهش داد
برای تعیین اینکه آیا نورونهای اورکسین مستقیماً بر رفتار تأثیر میگذارند، دانشمندان از اپتوژنتیک برای کنترل نورونها در لحظهای که موشها انتظار پاداش داشتند استفاده کردند.
هنگامی که محققان فعالیت نورونهای اورکسین را با استفاده از یک پروتئین مهاری سرکوب کردند، حیوانات رفتار باانگیزه کمتری نشان دادند. آنها زمان بیشتری برای تکمیل کارهایی که نیاز به تلاش داشت صرف کردند و نقاط شکست آنها کاهش یافت.
تیم همچنین سعی کرد فعالیت نورونهای اورکسین را در همان لحظه با استفاده از یک پروتئین تحریکی افزایش دهد. اگرچه تحریک با موفقیت سلولها را فعال کرد، اما باعث نشد موشها بیشتر کار کنند یا افزایش بیشتری در انگیزه نشان دهند.
این نتایج نشان میدهد که نورونهای اورکسین برای حفظ رفتار باانگیزه ضروری هستند، اما افزایش فعالیت آنها فراتر از سطح عادی ممکن است برای ایجاد انگیزه اضافی کافی نباشد. تحقیقات بیشتری برای تعیین اینکه چرا اثرات نابرابر است و آیا عواملی مانند مدت یا الگوی فعالیت بر نتیجه تأثیر میگذارند، مورد نیاز خواهد بود.
میزوگوچی نتیجه گرفت: «مطالعه ما تغییرات قابل توجهی را در فعالیت نورونهای اورکسین بسته به پاداشهای مورد انتظار و تلاش مورد نیاز نشان داد، که مکانیسم بالقوهای برای تبدیل انتظارات به اقدام پایدار را پیشنهاد میکند.»
درک از دست دادن انگیزه
مطالعات آینده مدارهای مغزی را که اطلاعات را به نورونهای اورکسین ارسال میکنند و سیگنالهایی از آنها دریافت میکنند، بررسی خواهند کرد. درک واضحتر از نحوه عملکرد این نورونها در نهایت میتواند به روشهای جدیدی برای رسیدگی به کمبودهای انگیزشی، از جمله از دست دادن انگیزه و دشواری در حفظ رفتار هدفمحور کمک کند.
این کار توسط کمکهای مالی برای تحقیقات علمی [22K19749؛ 23K27360؛ و 23H02669 (2023)]؛ بنیاد تحقیقات پزشکی سنشین؛ بنیاد نایتو، ژاپن؛ بنیاد علوم تاکدا، ژاپن؛ SRF، ژاپن؛ بنیاد شیشه آساهی، ژاپن؛ بنیاد یادبود میشیما کایون، ژاپن؛ بنیاد علوم بهداشتی کائو، ژاپن؛ و AMED، ژاپن (JP21wm0425014) حمایت شد.