Các nhà khoa học thần kinh phát hiện ra mạch não giúp con người trở nên kiên trì

Tại sao một số người dễ dàng bỏ cuộc hơn những người khác? Một năng lực lãnh đạo chung ở những người đạt được thành tựu phi thường—chẳng hạn như những CEO, nhà phát minh, phi hành gia, tác giả có sách bán chạy, những nhạc sĩ và nghệ sĩ thành công, diễn viên hài nổi tiếng, ngôi sao truyền thông, doanh nhân tiên phong, phi công xuất sắc, nhà khoa học đoạt giải Nobel, và các vận động viên chuyên nghiệp—là những người rất bền bỉ và có động lực cao—khả năng dấn thân và không dễ dàng bỏ cuộc.

Liệu có nền tảng sinh học nào giúp lý giải tại sao một số người lại bền bỉ hơn những người khác không? Một nghiên cứu khoa học mới được công bố vào ngày 25 tháng Bảy, 2019, trên tạp chí Cell xác định được các cơ sở phân tử và mạch não hạn chế động lực khi tăng cường nỗ lực nhằm giành được một phần thưởng—một khám phá mới là bước đầu tiên hướng tới việc phát triển các phương pháp điều trị mới dành cho người bị trầm cảm, nghiện ngập, rối loạn ăn uống, rối loạn tâm thần và những bệnh tâm thần khác.

Trong một nghiên cứu kéo dài 4 năm, các nhà nghiên cứu đến từ Trường Y Đại học Washington (UW) và Trường Y Đại học Washington, phối hợp với các đồng nghiệp ở những tổ chức khác, đã phát hiện ra những gì diễn ra trong bộ não động vật vào thời điểm bỏ cuộc.

Nguồn ảnh: Gabler-Werbung/Pixabay

Michael Bruchas, nhà nghiên cứu thâm niên, giáo sư tại Đại học Y khoa Washington, và đồng thời là giảng viên chính tại Trung tâm Sinh học Thần kinh về Nghiện, Đau và Cảm xúc của UW cho biết: “Một trong những khía cạnh quan trọng của công trình này là chúng tôi đã xác định được một hệ thống điều biến thần kinh (neuromodulator system) chưa từng được biết đến trước đây có chức năng điều chỉnh một chất điều biến thần kinh khác là dopamine.” “Điều này cho thấy các mối quan hệ rất phức tạp với tác nhân điều biến neuropeptide trong não bộ và các hệ thống monoamine như hệ thống dopamine và serotonin.”

Để tiến hành nghiên cứu, các nhà nghiên cứu đã sử dụng phương pháp điều kiện hóa kiểu Pavlov lên chuột. Trong tâm lý học hành vi, điều kiện hóa kiểu Pavlov, được đặt theo tên người đoạt giải Nobel năm 1904, laureate Ivan Petrovich Pavlov, là phương pháp dùng phần thưởng sinh học mạnh mẽ chẳng hạn như thức ăn thơm ngon kết hợp với một kích thích định sẵn như một hình ảnh hoặc âm thanh. Trong nghiên cứu này, các nhà nghiên cứu đã điều kiện hóa cho con chuột bị hạn chế thức ăn, sẽ nhận được phần thưởng là nước đường khi chúng hoàn thành nhiệm vụ chọc mũi ở một vị trí được chỉ định.

Các kĩ thuật khác mà các nhà nghiên cứu sử dụng trong nghiên cứu bao gồm optogenetics, chemogenetics, và photometry. Các nhà khoa học ghi lại hoạt động của tế bào não bộ khi chuột làm nhiệm vụ. Họ phát hiện thấy một nhóm tế bào não nằm gần khu vực trần trước (ventral tegmental area — VTA), được gọi là các nơ-ron nociceptin, trở nên rất năng động trước khi chuột bỏ cuộc. Hoạt động của nơ-ron nociceptin tăng lên khi chuột giảm nỗ lực để giành được phần thưởng là nước đường.

“Có rất nhiều khu vực khác nhau trong não bộ phối hợp với nhau khi đạt đến điểm giới hạn—nhưng tôi cho rằng chúng tôi đang chỉ ra ở đây rằng nhóm tế bào này—các tế bào nociception, chắc chắn là một giọng nói đang yêu cầu các tế bào dopamine, và cuối cùng là động vật, hãy từ bỏ,” đồng tác giả Christian Pedersen nói, một nghiên cứu sinh Tiến sĩ năm tư ngành công nghệ sinh học tại Đại học Y khoa Washington và Đại học Kỹ thuật UW, trong một video báo cáo Y khoa UW.

“Trên phương diện phát triển các loại thuốc và tìm cách điều trị bệnh tâm thần, những tế bào nociception này ảnh hưởng trực tiếp đến nồng độ dopamine trong não bộ. Người ta đã biết rằng nhiều chứng bệnh có liên quan đến sự rối loạn của dopamine, chẳng hạn như trầm cảm, được đặc trưng bởi sự suy giảm dopamine. Hệ thống mà chúng tôi đang báo cáo có thể được tắt và bật bằng nhiều loại thuốc khác nhau để tác động đến lượng dopamine được tiết ra nhằm giảm bớt các triệu chứng của các chứng rối loạn tâm thần,” Pedersen nói.

“Thử tưởng tượng xem, có khả năng những nơ-ron này đóng vai trò ức chế động lực có thể bị thay đổi trong chứng rối loạn sử dụng chất gây nghiện, do đó khả năng tự nhiên của chúng để điều chỉnh động lực, tìm kiếm ma túy có thể biến mất,” Bruchas cho biết.

“Có một số bằng chứng sơ bộ được công bố trong một bài báo gần đây của Science Translational Medicine viết rằng các chất chủ vận cho các thụ thể (NOPR) mà những nơ-ron đó nói chuyện, có thể ngăn chặn động lực lạm dụng ma túy," Bruchas nói. "Chúng tôi sẽ tiếp tục sử dụng các mô hình nghiện ngập khác nhau ở động vật để theo đuổi câu hỏi này, và dữ liệu sơ bộ cho thấy việc kích hoạt thụ thể làm giảm việc tìm kiếm các loại ma túy như cocaine. Chúng tôi hy vọng sẽ trình bày những kết quả đó tại Đại học Neuropsychopharmacology Mỹ vào tháng 12 này ở Orlando (Neuropsychopharmacology là một môn khoa học nghiên cứu tác động của thuốc lên tâm trí. Nó kết hợp khoa học thần kinh với dược học tâm thần, nghiên cứu cách các loại thuốc khác nhau tác động đến hành vi của con người).”

Theo Bruchas, nhóm đang nỗ lực làm việc để chuyển các phát hiện của họ sang các mô hình đối với linh trưởng và con người bằng cách hợp tác trong một dự án lớn hơn tại nhiều trường đại học như Brown, Harvard, và MIT.

“Đây là một trong những công trình đầu tiên thực sự chứng minh rằng những phân tử neuropeptide phức tạp đó thực sự có thể ảnh hưởng đến hành vi thông qua VTA,” Pedersen nói. “Và tự thân điều đó rất quan trọng về mặt khoa học—và cũng có thể nhắm mục tiêu với các loại thuốc khác nhau.”

Tham khảo

Parker, Kyle E., Pedersen, Christian E., Gomez, Adrian M., Spangler, Skylar M., Walicki, Marie C., Feng, Shelley Y., Stewart, Sarah L., Otis, James M., Al-Hasani, Ream, McCall, Jordan G., Sakers, Kristina, Bhatti, Dionnet L., Copits, Bryan A., Gereau, Robert W., Jhou, Thomas, Kash, Thomas J., Dougherty, Joseph D., Stuber, Garret D., Bruchas, Michael R. “A Paranigral VTA Nociceptin Circuit that Constrains Motivation for Reward.” Cell. July 25, 2019.

UW Medicine (2019, July 25). “Researchers discover the science behind giving up [Press Release].” Retrieved from https://newsroom.uw.edu/news/researchers-discover-science-behind-giving

Nguồn: https://www.psychologytoday.com/us/blog/the-future-brain/201908/neuroscientists-discover-the-brain-circuity-persistence?fbclid=IwAR11M_cOS9lkECjHXVEx3VUyF4zmQhp6qTvVZFt0rY60fIKCSDoooP1IlnQ