Co vedle mnohých přiměje lidi po dlouhé a stresující pracovní době vyrazit na pivo? Nebo si po kávě zapálit cigaretu? Tyto návyky, i když jsou pro zdraví škodlivé, spouští v mozku odměnový mechanismus. Tento komplexní proces byl objasněn týmem badatelů z Georgetown University Medical Center a podrobně zdokumentován v článku publikovaném v časopise Nature Communications.

Výzkum a klíčové zjištění

Během výzkumu vědci odhalili zásadní neurobiologický mechanismus, který výrazně ovlivňuje, jak rychle mozek vytváří asociace odměn. Tento mechanismus má vliv nejen na vytváření prospěšných návyků, ale i na rozvoj závislostí. Hlavní roli zde hraje protein KCC2, který funguje jako katalyzátor asociativního učení a v tomto kontextu byl přirovnán k přepínači.

Úloha proteinu KCC2

KCC2 je protein důležitý pro homeostázu chloridů v neuronech. Dále moduluje činnost neuronů zodpovědných za segregaci dopaminu, což je neurotransmiter spojený se štěstím. Snížená aktivita tohoto proteinu vede k výraznému nárůstu aktivity dopaminergních neuronů, což rychle umocňuje nové asociace mezi vnějšími podněty a příznivými výsledky.

Aktivace chování a jeho porušení

Aktivační mechanismus asociativního učení je klíčový pro regulaci našeho chování. Avšak může být narušen komplexními poruchami, jako jsou závislost, deprese nebo schizofrenie. K tomu Alexey Ostroumov, hlavní autor studie, poznamenává, že zneužívání látek může způsobit změny v proteinu KCC2, což umožňuje drogám „uzamknout“ mechanismus učení v mozku.

Tým vědců provedl pozorování na mozkové tkáni myší a pomocí behaviorálních experimentů zjistil, že vztah mezi přítomností KCC2 a citlivostí na učení má inverzní proporci: čím nižší je přítomnost KCC2, tím vyšší je citlivost na učení. Objevili také, že tento protein nejenom reguluje frekvenci aktivace, ale také koordinaci neuronů. To je zásadní, protože synchronizovaná aktivita nervových buněk podporuje větší uvolňování dopaminu.

Efekt dopaminu a jeho důsledky

Koordinované výbuchy dopaminu fungují jako nesmírně silný signál učení, což přidává neúměrnou hodnotu k učebnímu zážitku. Aby ilustroval, jak se tyto asociace vytvářejí, doktor Ostroumov uvádí příklad: „Je to jako když kuřák vždy kombinuje kávu s cigaretou, a když se pokouší přestat kouřit, zjistí, že samotná káva v něm vyvolává silnou touhu po cigaretě.”

Možnosti budoucího výzkumu

I když to vypadá, že výzkum odhaluje především negativní aspekty, existují i pozitivní vyhlídky. Hlavní porozumění mechanismu řízeného proteinem KCC2 by mohlo otevřít nové cesty k vývoji úspěšnějších léčebných metod proti závislostem a neurologickým poruchám. Cílem by bylo předejít vytváření a upevňování škodlivých asociací a obnovit zdravé vzorce učení. Zdá se, že některé benzodiazepiny, jako například diazepam, prokázaly schopnost modulovat neuronální koordinaci.