Zephyrnet Logosu

Bağımlılığın Beyindeki Öğrenmeyi Nasıl Etkilediğini Araştırıyor | Quanta Dergisi

Tarih:

Giriş

Erin Calipari basketbolcu bir aileden geliyor. Babası John Calipari, 1998'den beri kolej ve profesyonel basketbol koçluğu yapıyor ve altı takımı NCAA Final Four'a götürüyor; erkek kardeşi ise şu anda çalıştığı Nashville, Tennessee'deki Vanderbilt Üniversitesi'nde erkekler basketbol koçluğu yapıyor. Ancak lisans öğrencisi olarak üniversite ekibine katıldığında güçlü yönlerinin başka yerde olduğunu fark etti. "İyiydim. Harika değildim” dedi. “Birkaç yıl boyunca bunun bir kariyer yolu olmadığı benim için oldukça açıktı.”

Saha dışında, biyoloji bölümü öğrencisi olarak hormonlara ve nörotransmitterlere yöneldi. Ecstasy'nin serotonin sistemi üzerindeki etkilerini öğrendikçe, kokain ve opioidler gibi uyuşturucuların nasıl ve neden bağımlılık yarattığının nörobiyolojisine olan hayranlığı arttı. "Uyuşturucuların çok havalı olduğunu düşündüm çünkü beyni ele geçiriyorlar" dedi. "İlaçlar aslında vücudumuzdaki normal sistemleri alıyor ve onları tekrar uyuşturucu alma isteği uyandıracak şekilde yönlendiriyor."

Sinirbilim alanında yüksek lisans çalışmasına devam ettikten sonra 2017 yılında Calipari laboratuvarını kurdu Bağımlılığın beynin öğrenme ve karar verme biçimleriyle nasıl bağlantılı olduğunu araştırmak için Vanderbilt'teyiz. Calipari, "Ne yapıp ne yapmayacağımıza karar vermek yaptığımız her şeyin temelidir" dedi. "Elinizi sıcak bir sobanın üzerine koyarsanız, bunu bir daha yapmamayı çok çabuk öğrenirsiniz." Bağımlılık, kişinin uyuşturucu kullanımının kendisine zarar verdiğini öğrenme yeteneğini ve ayrıca herhangi bir şeyi öğrenme yeteneğini azaltabilir.

Onun dünyası hala sporla çatışıyor; örneğin sporculara madde kullanımının tehlikeleri hakkında konuşmalar yaptığında. Sporculara, yaralanmalar için opioidler gibi ağrı kesici ilaçlar reçete edildiğinde bağımlılığa karşı savunmasız olabilirler. Opioidlerin uzun süre kullanılması durumunda, hastalar doktorların talimatlarına uysa bile bağımlılık riski vardır. halk sağlığı acil durumu. Tennessee bir merkez üssü opioid salgınının 2022'de Nashville'de ikinci en yüksek oran Ülkede aşırı dozdan ölümler yaşanıyor.

Giriş

Bu nedenle Calipari, birçok insanın muzdarip olduğu bir şehirde bağımlılığın mekanizmalarını ortaya çıkarmak için araştırmalara öncülük ediyor. Bağımlılık kendisinin ya da herhangi birinin kolayca fark edebileceği bir sorun olmasa da, işinin etrafındaki insanlara yardım edebilmesi Calipari'yi motive ediyor.

"Bağımlı insanları düşündüğünüzde, uyuşturucu enjekte eden ve bayılan insanlara dair sahip olduğumuz bu basmakalıp görüntüleri düşünüyorsunuz" dedi. “Fakat madde kullanım bozukluğundan muzdarip insanların en büyük nüfusu bu değil. Onlar hemşireler. Onlar öğretmenler. Onlar doktor. Onlar sporcular.”

Bağımlılığı araştırmayı ve bunun için tedavi bulmayı özellikle zorlaştıran şeyin, bağımlı oldukları şeye (bir madde veya davranış), motivasyonlarına, genetiğine, cinsiyetlerine ve cinsiyetlerine bağlı olarak farklı insanlarda farklı görünmesi olduğunu söyledi. kaynaklara erişim. Bağımlılık nedeniyle hangi sinir yollarının yeniden yapılandırıldığı da bireyler arasında büyük farklılıklar gösterebilir.

Kuantum Calipari ile iyi bilinen ancak pek anlaşılmayan dopamin molekülünün bağımlılık ve öğrenmedeki rolü, farklı cinsiyetlerin bağımlılığı nasıl farklı deneyimlediği ve sporla iç içe büyüdüğü yılların onun bugünkü bilime yaklaşımını nasıl etkilediği hakkında konuştu. Röportaj, netlik sağlamak amacıyla kısaltıldı ve düzenlendi.

Giriş

Beyinde öğrenme neye benziyor ve uyuşturucular buna nasıl müdahale ediyor?

Beynimiz, önemli olan şeyleri görmemize ve onlara yanıt vermemize yardımcı olacak şekilde programlanmıştır. Bir şeyi tekrar yapmamızın gerekip gerekmediğini belirler. Taşınmamız mı yoksa kalmamız mı gerekiyor? Bu iyi mi kötü mü? Bu dikkat etmem gereken bir şey mi?

İlaçlar beynimizi “Evet bu önemli. Bu tekrar yapmamız gereken bir şey.” Uyuşturucular yalnızca ilacın kendisiyle ilgili kararları değil aynı zamanda çevremizdeki uyuşturucu dışı uyaranlarla ilgili kararları da yönlendirir. Öğrenme şeklimizi değiştiriyorlar.

Bu moleküler düzeyde nasıl işliyor?

Opioidler gibi ilaçlar dopamin üzerinde etki gösterir. Çoğu insan dopaminin bir "zevk molekülü" olduğunu düşünür ancak resmin tamamı bu değildir. Evet, çikolata ya da şeker gibi ödüllendirici uyaranlar dopamin salgılıyor. Ancak aynı zamanda stres veya acı gibi rahatsız edici uyaranlarla da salınır. İyi ya da kötü olsun, bir şeyler yeni ya da farklı olduğunda ateşlenir. Ve bu şekilde dopamin öğrenmenize yardımcı olması açısından kritik öneme sahiptir.

İlaçlar temel olarak, her şey artık yeni veya farklı olmasa bile dopamini artırmaya devam ediyor. Beyin bir şeyin önemli olduğunu düşünmeye devam ederek size dikkat etmeye devam etmenizin sinyalini verir. Ancak uyuşturucular dopamini anlık olarak artırırken, uzun süreli uyuşturucu kullanımı onu tüketiyor. Yani giderek daha fazla uyuşturucu kullanımıyla birlikte beyinde giderek daha az dopamin var, bu da yeni bir şey öğrenmekte zorlanacağınız anlamına geliyor.

Dopamin bir “zevk” molekülü yerine “öğrenen” bir molekül olarak yeniden tanımlanmalı mıdır?

Evet. Dopamini ne kadar etkili öğrenmemize rehberlik eden bir molekül olarak anlamak çok daha doğrudur.

Giriş

Bu karmaşık sistemi nasıl inceliyorsunuz?

Laboratuvarımda, hangi hücrelerin ve devrelerin uyarlanabilir kararlar almamıza yardımcı olduğunu bulmaya çalışmak amacıyla beyindeki farklı hücreleri kaydetmek ve yönetmek için farklı stratejiler kullanıyoruz. Ve sonra, bu devreleri belirledikten sonra içeri girip şöyle deriz: İlaca maruz kalmak sistemin işleyişini nasıl değiştirir? Bu çalışmayı fizyolojik ve epigenetik düzeyde yapıyoruz. Amaç, temel biyolojiyi (ilaçların devreleri nasıl ele geçirdiğini) anlamak ve ardından süreci tersine çevirip çeviremeyeceğimize karar vermek. Örneğin belirli beyin hücrelerindeki plastisitenin bir kısmını tersine çevirmek için CRISPR araçlarını kullanabiliriz.

Dopaminin nasıl çalıştığını anlamak sonuçta bağımlılık için tedaviler geliştirmemize yardımcı olabilir mi?

Beynin öğrenmesine yardımcı olmak için dopaminin ne yaptığını anlamak gerçekten önemlidir. Ancak bunu hedeflemek çok zor olacak. Dopamini öylece engelleyemezsiniz: Bunu yaparsanız insanlar hareket edemeyecek, hiçbir şeye dikkat edemeyecekler. Dopamin sistemini sadece açmak veya kapatmak yerine ince ayar yapmanın farklı yolları üzerinde pek çok çalışma yapılıyor. Sanırım yapmamız gereken şey bu.

Bağımlılığın merkez üslerinden birinde bağımlılık araştırmacısı olarak çalışmak nasıl bir şey?

Nashville kötü. Opioid salgınının zirve yaptığı dönemde Tennessee, en yüksek opioid reçetesi oranlarından birine sahipti. Son yıllarda düştü ama opioid sorunu azalmadı. Ve bizim için bu sadece opioidler değil; Metamfetamin de büyük bir sorun. Ve böylece Vanderbilt, madde kullanımı bozukluğunun merkezinde, bölgedeki en büyük araştırma hastanelerinden biri olarak bu eşsiz alanda bulunuyor.

Bazen bağımlılığı yarın çözememek çok yorucu olabiliyor. Bu pek de iyi olmayan bir şekilde bunaltıcı. Bazen madde kullanım bozukluğu olan insanlarla konuşmak üzücü oluyor ve onlara nasıl yardım edebileceğimi bilmiyorum. Bana bir uzman olarak sorular soruyorlar. Ama meydana gelen spesifik nörobiyolojik değişiklikler konusunda uzmanım. Bu rahatsızlığı şahsen yaşamadığım için bireyin günlük yaşamına etkisini anlamak benim için zor.

Giriş

Bağımlılığı anlamaya ve sonunda çare bulmaya yaklaşıyor muyuz?

Bağımlılığı tedavi etmek zordur çünkü bağımlılık tek tip bir hastalık değildir. Bağımlılıktan muzdarip bazı kişilerde anksiyete ve depresyon gibi eşlik eden bozukluklar da vardır. Bazı insanlar acıdan kaçınmaya çalıştıkları için uyuşturucu kullanıyorlar. Bazı kişilerin kompulsif davranışları vardır, bazılarının ise yoktur.

Bu benzersiz semptomların her birine sahip bireylerin beyinlerinde neyin benzer ve farklı olduğunu anlamak, ilk etapta tedaviye nasıl yaklaşılacağını anlamak açısından kritik öneme sahip olacaktır. Örneğin benim laboratuvarımda erkeklerle kadınlar arasındaki farklara bakıyoruz.

Ne buluyorsun?

İnsanların neden uyuşturucu kullandığına baktığınızda, kadınların stres ve kaygı gibi olumsuz sonuçlardan kaçınmak veya bunlardan kaçmak için uyuşturucu aldıklarını bildirme olasılıkları daha yüksektir. Erkeklerin dürtüsel olarak uyuşturucu alma, kafayı bulma ve arkadaşlarıyla takılma olasılığı daha yüksektir. Her iki cinsiyet de uyuşturucu kullanıyor ve her ikisinin de bir kısmında madde kullanım bozukluğu gelişecek. Ama bunu farklı nedenlerle yapıyorlar.

Bunda hormonların çok büyük etkisi var. Adet döngüsüyle birlikte dolaşan bir yumurtalık hormonu olan estradiolün, reseptörlerinin fonksiyonlarını değiştirerek nikotinin beyindeki çalışma şeklini değiştirdiğini bulduk.

Ayrıca hayvanlara ilaçlara sınırsız erişim hakkı verirseniz, erkek ve dişilerin aynı miktarda ilaç aldığını ve davranışlarının aynı göründüğünü de bulduk. Ancak beyinlerindeki hangi proteinlerin değiştiğine baktığımızda, erkeklerin ve kadınların tamamen farklı olduğunu gördük. Bu proteinlerin çoğu benzer hücresel işlevlere sahiptir. Bu ilacın hem erkeklerde hem de kadınlarda dopamini artırdığını ve davranışları aynı şekilde yönlendirdiğini düşünüyoruz, ancak her cinsiyetin kullandığı moleküler yollar çok farklı.

Giriş

Neden farklı cinsiyetlerin beyinleri aynı noktaya ulaşmak için farklı yollar kullanıyor?

Eğer tek bir bilgiyi kodlamak için bir nörona ihtiyaç duyduğunuz bir sisteminiz olsaydı, bu sistem başarısızlığa açık olurdu. Ortamda gezinebilmeniz için her şeyin her seferinde mükemmel çalışması gerekir. Ancak beyinde çok fazla fazlalık vardır, bu da her şeyin mükemmel çalışması için ihtiyacınız olmadığı anlamına gelir. Aynı sonuca ulaşmanın birçok yolu vardır. Erkeklerin ve kadınların davranışları kodlamanın neden farklı yollara sahip olduğu muhtemelen evrime ve türümüzün hayatta kalmasına dayanmaktadır.

Bu, çalışılması zor bir alan olsa gerek. Sizi motive eden şey nedir?

Beni her gün buraya getiren şey bunların önemli sorular olması. Bir sonraki şeyi öğrenmek ve zor problemleri çözmek başlı başına son derece tatmin edicidir. Sonra bir nefes alıp bir adım geri attığınızda ve çözdüğünüz o zor sorunların insanları gerçekten etkilediğini fark ettiğinizde, bu onu daha da anlamlı hale getirir.

Ama asıl motivasyonumu elde ettiğim yer gelecek nesle mentorluk yapmaktır. Araştırmaya başladığımda amacım mümkün olan en fazla insanı etkilemekti. Bunu, önemli bir şey keşfederek ve toplumu değiştirerek yapacağımı düşünüyordum ki, bu elbette nihai hedeftir. Ama sonra buraya gelip laboratuvarımı kurduğumda, yaptığınız şeyin öğrencilere bu işi yapabileceklerini öğretmek olduğunu fark ettim. Bilim her zaman benim istediğim gibi gitmese bile, onların hangi konuda iyi olduklarını ve neyi sevdiklerini anlamalarını sağlamak beni ayakta tutuyor.

Bir nevi kendi takımınızın antrenörü gibisiniz.

Bir laboratuvarı yönetmeye başladığınızda, bunun çok fazla bilim olduğunu ama aynı zamanda pek çok bilim dışı şey olduğunu fark edersiniz. İnsanların birlikte çalışmasını sağlamak ve her birey için doğru ortamı yaratmak zorlayıcı olabilir. Bir takımı bir araya getirmek gibi bir şey bu. Birlikte çalışırlarsa her birey için daha az zor olur. Ve bunu doğru şekilde yaparsanız herkes kazanır.

Giriş

Aynı zamanda bilimde kadınların savunucususunuz. Bu dürtü nereden geldi?

Ailemde benden önce yüksek lisans yapan kimse yoktu. Babam sporla uğraştığı için akademisyenliğe çok fazla vurgu yapılmıyordu. Sonra kendimi öyle bir alanda buldum ki, içinde hiçbir işim olmadığını söylemek istemiyorum ama benden daha akıllı olduğunu düşündüğüm bir grup insanın yanındaydım. Ne yaptıklarını biliyorlardı. Hangi yolda olmaları gerektiğini biliyorlardı. Ve sanki pantolonumun kenarından uçuyormuşum gibi hissettim.

Bulunduğumu bilmediğim bir yolda kalmama yardımcı olan harika akıl hocalarım oldu. Sonra yaşım ilerledikçe buraya ait olduğumu anlamaya başladım. Ben de çevremdeki insanlar kadar akıllıydım. Tek başına bu bile insanların kendilerine aitmiş gibi hissetmelerinin ne kadar önemli olduğunu anlamamı sağladı.

Kadınlardan, erkekler için oluşturulmuş bir sisteme uyum sağlamak için erkekler gibi davranmalarını istemek yerine, belki de eksik olduğumuz şeyleri, yani kadınların masaya getirdiği şeyleri, yani dünyayı nasıl idare ettiklerini, güçlendirmek için sistemi değiştirmeliyiz. olayları nasıl algıladıkları, öğrencileri nasıl destekledikleri. Kadınlara alan açmaktan çok büyük fayda sağlıyoruz.

Üniversitede basketbol da dahil olmak üzere tüm hayatınız boyunca spor yaptınız. Bunun bugünkü kariyeriniz üzerinde herhangi bir etkisi olduğunu düşünüyor musunuz? 

Sporda öğrendiğiniz en büyük şeyler, her gün daha iyiye ulaşmak için kendinizi nasıl zorlayacağınız, başarısızlıktan nasıl geri döneceğiniz ve takım arkadaşlarınıza nasıl güveneceğinizdir. Küçükken bu deneyimler bana, bir deneyin işe yaramaması durumunda işe nasıl geleceğimi ve ihtiyaç duyduğumda nasıl yardım isteyebileceğimi öğretti.

Antrenmanım sırasında oyunu oynayan sporcu bendim. Ancak fakülte olunca birdenbire koç oldum. Artık işim farklı. Takımımı nasıl daha iyi hale getirebileceğime odaklanıyorum. Her kişinin güçlü yönlerini bulmam ve onları başarılı olacak bir konuma getirmem gerekiyor. Ayrıca boşlukları kendilerinin iyi olamayacakları konularda iyi olan harika takım arkadaşlarıyla doldurmalarına yardımcı olmak için de buradayım. Spor bana çok çalışmaya ve motive olmaya odaklanma becerileri kazandırdı ve bana etkili bir takımın nasıl oluşturulabileceğine ve onları ellerinden gelenin en iyisini yapmaya motive edebileceğime dair bir çerçeve verdi.

Senin baban, John calipari, profesyonel basketbol antrenörüdür. O senin akıl hocan mıydı?

Harika bir akıl hocasıydı ama söylediklerinden çok yaptıklarıyla. Ben ortaokuldayken kovuldu. Onun kovulmasını izlemek ama sonra geri dönüp şöyle demesini izlemek: “Biliyor musun, sorun değil; Kalkacağım ve bunu tekrar yapacağım” - bu benim için gerçekten önemliydi; bazı şeyler büyük başarısızlıklar gibi gelse bile bazen bunun yeni bir şeyin başlangıcı olduğunu fark etmek.

Kuantum izleyicilerimize daha iyi hizmet verebilmek için bir dizi anket yürütüyor. Bizimkini al biyoloji okuyucu anketi ve ücretsiz kazanmak için girileceksiniz Kuantum mal.

spot_img

En Son İstihbarat

spot_img