Kajian Tikus Menunjukkan Mengapa Kebiasaan Sukar untuk Dihancurkan

Bagi banyak orang, Resolusi Tahun Baru kami untuk mengurangkan pengambilan gula-gula telah jatuh pada masa-masa sukar. Satu kajian baru mendapati bahawa kebiasaan gigi manis meninggalkan kesan yang berterusan pada litar tertentu di otak, menjadikan kita makan keinginan kita.

Seperti yang diterbitkan dalam jurnal Neuron, Saintis Universiti Duke percaya penemuan mereka akan meningkatkan pemahaman tentang bagaimana tabiat seperti gula dan maksiat lain mengubah otak. Lebih-lebih lagi, penghargaan baru terhadap cara tabiat mempengaruhi otak diharapkan akan membawa kepada strategi baru untuk mematahkannya.

"Suatu hari, kita mungkin dapat menargetkan rangkaian ini pada orang untuk membantu mempromosikan tabiat yang kita mahukan dan mengeluarkan yang tidak kita inginkan," kata penyiasat kanan kajian Nicole Calakos, M.D., Ph.D.

Calakos, seorang pakar dalam kemampuan menyesuaikan otak, bekerjasama dengan Henry Yin, seorang pakar dalam model tingkah laku kebiasaan haiwan di jabatan psikologi dan ilmu saraf Duke. Kedua-dua saintis ini juga merupakan ahli Duke Institute for Brain Sciences.

Kumpulan mereka melatih tikus yang sihat untuk membentuk tabiat gula dengan keparahan yang berbeza-beza, proses yang memerlukan menekan tuas untuk menerima gula-gula kecil. Haiwan yang menjadi ketagih terus menekan tuas walaupun setelah rawatan dikeluarkan.

Para penyelidik kemudian membandingkan otak tikus yang telah membentuk kebiasaan dengan yang tidak. Secara khusus, pasukan mengkaji aktiviti elektrik di ganglia basal, rangkaian kompleks otak yang mengawal tindakan motorik dan tingkah laku kompulsif, termasuk penagihan dadah.

Dalam ganglia basal, dua jenis jalan utama membawa mesej bertentangan: Satu membawa isyarat 'pergi' yang mendorong tindakan, yang lain isyarat 'berhenti'.

Eksperimen oleh pelajar siswazah neurobiologi Duke, Justin O'Hare mendapati bahawa laluan berhenti dan pergi lebih aktif pada tikus yang suka menghidap gula. O’Hare mengatakan bahawa dia tidak menyangka dapat melihat isyarat berhenti sama-sama meningkat di otak kebiasaan, kerana secara tradisional dianggap sebagai faktor yang membantu mencegah tingkah laku.

Para penyelidik juga menemui perubahan waktu pengaktifan di dua jalur tersebut. Pada tikus yang telah membentuk kebiasaan, jalur pergi dihidupkan sebelum jalan berhenti. Pada otak yang tidak mempunyai kebiasaan, isyarat berhenti mendahului perjalanan. Perubahan dalam litar otak ini sangat tahan lama dan jelas bahawa kumpulan itu dapat meramalkan tikus mana yang telah membentuk kebiasaan hanya dengan melihat kepingan otak mereka yang terpencil dalam piring petri.

Para saintis sebelum ini menyatakan bahawa jalur ganglia basal yang bertentangan ini tampaknya berada dalam perlumbaan, walaupun tidak ada yang menunjukkan bahawa kebiasaan memberi jalan awal. O'Hare mengatakan itu kerana isyarat pergi dan berhenti tidak dipelajari di otak yang sama pada masa yang sama. Tetapi strategi pelabelan baru yang digunakan oleh saintis Duke membolehkan para penyelidik mengukur aktiviti merentasi puluhan neuron di kedua-dua laluan secara serentak, pada haiwan yang sama.

"Permulaan jalan masuk masuk akal," kata Calakos. "Ia boleh menjadikan haiwan itu lebih senang melakukan tingkah laku." Para penyelidik menguji idea ini, dan juga menyiasat bagaimana penyusunan semula aktiviti berlaku sejak awal.

Menariknya, kumpulan itu mengamati bahawa perubahan aktiviti go and stop berlaku di seluruh wilayah ganglia basal yang mereka kaji berbanding dengan subset sel otak tertentu. O'Hare mengatakan ini mungkin berkaitan dengan pemerhatian bahawa ketagihan terhadap satu perkara dapat membuat seseorang lebih cenderung untuk terlibat dalam tabiat atau ketagihan yang tidak sihat juga.

Untuk melihat apakah mereka boleh melanggar kebiasaan, para penyelidik mendorong tikus untuk mengubah kebiasaan mereka dengan memberi penghargaan hanya jika mereka berhenti menekan tuas. Tikus yang paling berjaya berhenti mempunyai sel go yang lebih lemah. Tetapi bagaimana ini boleh menjadi pertolongan bagi manusia dengan tabiat buruk masih belum jelas. Kerana ganglia basal terlibat dalam pelbagai fungsi, mungkin sukar untuk disasarkan dengan ubat-ubatan.

Penyelidikan ini memberikan penjelasan biologi untuk kejayaan kaedah yang muncul untuk merawat ketagihan menggunakan rangsangan elektrik atau magnetik.

Calakos menjelaskan bahawa sebilangan penyelidik mula meneroka kemungkinan merawat ketagihan dadah menggunakan rangsangan magnetik transkranial atau TMS, teknik bukan invasif yang menggunakan denyutan magnet untuk merangsang otak.

"TMS adalah jalan masuk untuk mengakses rangkaian ini dalam penyakit yang lebih parah," katanya, khususnya menargetkan korteks, area otak yang berfungsi sebagai input utama untuk ganglia basal. Untuk kebiasaan buruk yang lebih biasa "lebih mudah, strategi tingkah laku yang banyak kita cuba juga boleh menggunakan mekanisme yang serupa," tambah Calakos. "Mungkin hanya untuk mengetahui yang mana yang paling efektif."

Sementara itu, Calakos dan pasukannya sedang mengkaji apa yang membezakan tabiat biasa dari yang bermasalah yang dapat dilihat dalam keadaan seperti gangguan obsesif-kompulsif.

Sumber: Universiti Duke