Kajian Tikus: Perubahan di Kawasan Otak Menjelaskan Perbezaan ‘Pasangan Ganjil’

Menjelaskan tingkah laku manusia tetap menjadi cabaran yang membingungkan. Mengapa sebilangan orang membuat keputusan yang rasional dan yang lain, yang impulsif dan ceroboh? Mengapa seorang adik beradik “aneh” dan yang lain adalah “slob”?

Satu kajian baru oleh ahli sains saraf tingkah laku University of California, Los Angeles (UCLA) mungkin memberi jawapan kepada soalan-soalan ini kerana para penyelidik telah mengenal pasti perubahan pada sepasang kawasan otak yang nampaknya membuat perbezaan dalam cara kita.

Penyelidikan - yang dilaporkan oleh Alicia Izquierdo, profesor psikologi bersekutu UCLA dan ahli Institut Penyelidikan Otak UCLA, dan pelajar siswazah psikologi, Alexandra Stolyarova muncul dalam jurnal sains dalam talian terbuka eLife.

Eksperimen baru, yang melibatkan kajian korteks orbitofrontal dan kawasan otak amigdala basolateral, menilai kemampuan tikus bekerja untuk mendapatkan ganjaran dalam keadaan stabil dan berubah-ubah.

Tikus memperoleh pelet gula setelah memilih antara dua gambar yang dipaparkan bersebelahan. Haiwan itu membuat pilihan dengan menggunakan hidungnya untuk menyentuh layar seukuran iPad. Ketika seekor tikus menyentuh satu gambar, ia mendapat pelet gula pada masa yang dapat diramalkan - umumnya 10 saat kemudian. Ketika tikus menyentuh gambar lain, ia menerima pelet gula pada waktu yang berbeza-beza.

Ini adalah pilihan yang lebih berisiko kerana tikus mungkin harus menunggu hanya lima saat atau selama 15 saat. Tikus melakukan ini selama sebulan pada satu masa, selama 45 minit setiap hari.

Para penyelidik mendapati bahawa tikus mengetahui tugasnya dan dapat mengesan turun naiknya waktu menunggu. Apabila tikus mengalami lebih banyak variasi pada masa menunggu ganjarannya, jumlah protein gephyrin otak di wilayah amigdala basolateral meningkat.

Dalam beberapa percubaan, para penyelidik membuat satu pilihan lebih baik daripada yang lain, dengan masa menunggu yang lebih pendek. Semua tikus dapat mempelajari corak dan membuat pilihan yang lebih baik.

Mereka menunjukkan beberapa bukti belajar pada hari pertama dan menunjukkan prestasi yang lebih baik pada hari kedua dan pada hari-hari berikutnya. Dalam sekumpulan tikus tanpa amigdala basolateral yang berfungsi, tikus belajar dengan lebih perlahan mengenai perubahan tersebut, tetapi menyusul kira-kira dua hari kemudian.

Tikus tanpa korteks orbitofrontal berfungsi, bagaimanapun, tidak belajar sama sekali, dan sebaliknya menganggap setiap pengalaman sebagai butang "tetapkan semula", para penyelidik melaporkan. Seolah-olah tikus-tikus ini tidak mempunyai catatan mengenai hasil yang mungkin.

Peranan penting untuk korteks orbitofrontal mengejutkan Izquierdo, yang mengatakan terdapat lebih banyak bukti bahawa amigdala basolateral akan penting dalam keadaan ketidakpastian, dan tidak sama dengan korteks orbitofrontal.

Stolyarova dan Izquierdo adalah saintis pertama yang menghubungkan tahap gephyrin dengan pengalaman mendapat ganjaran. Mereka melaporkan bahawa ketika tikus mengalami risiko, protein otak GluN1 juga meningkat dengan ketara pada amigdala basolateral.

"Saya rasa pengalaman ketidakpastian membuat perubahan ini berlaku di kawasan otak ini," kata Izquierdo.

Semua tikus lebih kerap memilih pilihan berisiko. Pengecualian adalah tikus tanpa amigdala basolateral yang berfungsi; haiwan-haiwan tersebut tetap menghindari risiko sepanjang eksperimen.

Korteks orbitofrontal dan amigdala basolateral berkongsi hubungan anatomi, dan kedua-dua kawasan terlibat dalam pembuatan keputusan, penyelidikan sebelumnya menunjukkan. Penyelidikan baru menunjukkan ini berlaku terutamanya semasa keadaan berubah atau tidak menentu.

Perubahan di kawasan otak dan protein otak ini dapat membantu menjelaskan pilihan seseorang terhadap hasil yang tidak pasti, kata Izquierdo.

Manusia mempunyai perbezaan individu dalam fungsi korteks orbitofrontal dan amigdala basolateral dan dalam ekspresi protein ini, katanya.

Sebagai contoh, variasi gen gephyrin telah dikaitkan dengan autisme, dan ciri gangguan ini adalah pilihan yang kuat untuk ketertiban dan kepastian.

Di masa depan, kata Izquierdo, ubat ketepatan mungkin dapat menargetkan mana-mana kawasan otak untuk merawat sebarang gangguan, termasuk ketagihan tingkah laku seperti perjudian.

Orang yang mempunyai gangguan obsesif-kompulsif juga mempunyai keutamaan terhadap ketertiban dan kepastian. Penyelidikan masa depan dapat menjawab sama ada perubahan otak yang sama berlaku dalam gangguan ini juga.

Sumber: UCLA