Hvordan påvirker dopaminstigninger hjernen?

Dopaminstigninger påvirker levende tings adfærd, udvider dens variation og gør den mere vanemæssig.

En voksen tænker og planlægger de fleste af sine handlinger på forhånd: han/hun ved, hvad han/hun ønsker, og hvad andre kræver af ham/hende, og laver en plan for sine næste skridt. Dette gælder både løsning af komplekse matematiske problemer og spørgsmålet om at købe mad til aftensmad. Derudover fungerer handlinger ofte som en reaktion på noget: for eksempel er det koldt udenfor - en person tager en jakke på, vand i en gryde koger - skruer ned for varmen eller slukker for komfuret.

Ud over ovenstående forekommer der dog ofte spontane handlinger: en elev tygger på en kuglepen, mens han skriver en eksamensopgave, en elev banker med fingrene på bordpladen, mens han tænker på et svar, en seer knytter sine næver eller tænder, mens han ser en film, og så videre. Sådanne spontaniteter er lige så almindelige som planlagte situationer. Nogle spontane adfærdsmønstre gentages og bliver til vaner over tid.

Det har længe været bevist, at vaner dannes under påvirkning af bestemte centre i nervesystemet, især den dorsolaterale del af corpus striatum, hvis neuroner aktiveres, når det er nødvendigt at forfine eller justere rækkefølgen af handlinger, der begynder at blive en vane. Sådanne processer understøttes af amygdala og dens øvre laterale del. Centrene i forstærkningsmekanismen bruger dopamin som en slags mediator. For nylig besluttede forskere at undersøge, om dopamin har andre funktioner i at etablere spontane handlinger.

Eksperimentet blev udført på gnavere, der vandrede formålsløst rundt i et mørkt rum. Et protein, der glødede, når dopamin blev leveret, blev syntetiseret i gnavernes hjerner: lyset blev fanget af en indbygget fiberoptisk enhed. Alle rotternes aktiviteter blev optaget på et videokamera.

Gnavernes dopaminniveauer ændrede sig konstant med varierende intensitet. Ved en lille stigning i niveauet sprang rotterne en smule, men forblev generelt rolige. Ved en stærk dopaminstigning ændrede gnaverne dramatisk deres adfærd: den blev spontan og mangfoldig. Rotterne stod på benene, snurrede med hovedet, bevægede sig kaotisk rundt osv. Interessant nok gentog sådanne spontane bevægelser sig i flere minutter efter afslutningen af bølgen. Stigningen i dopamin stimulerede således dyret til tilfældige handlinger, hvorefter det handlede på en konsoliderende måde, som om det udviklede en vane. Ved at bruge gnavere som eksempel var det muligt at demonstrere, hvordan effekten af dopamin på nervecelle- og neuronkredsløbsniveau afspejles i adfærd.

Det viser sig, at dopamin ændrer adfærd i retning af spontan diversitet og samtidig fikserer individuelle elementer af denne diversitet ved at virke i forskellige retninger.

Resultaterne er offentliggjort på siderne i tidsskriftet Nature