دوپامین و سروتونین: رازِ “گاز و ترمز” مغز که رفتارتو می‌سازه!

دوپامین و سروتونین: چه جوری تو رفتارمون نقش دارن؟

اگه یه کم از چیزای شیمیایی تو مغزتون بدونید، احتمالاً اسم دوپامین و سروتونین رو شنیدید. گرچه گلوتامات و GABA بیشتر کارا رو راه می‌اندازن، اما دوپامین با اون اسم باحالش که “شیمیایِ حال خوب” صداش می‌کنن و سروتونین که “تنظیم‌کننده ملایم خلق و خو” هست، حسابی سر و صدا می‌کنن. البته، معمولاً اون تیترای خبری یه کم اشتباه می‌کنن. نقش دوپامین فقط این نیست که “حال بده” یا “جایزه” بهمون بده؛ خیلی کارای دیگه‌ای هم می‌کنه. یه چیز دیگه هم اینه که داروی ضدافسردگی‌ای مثل SSRI که سروتونین رو زیاد می‌کنه، چند هفته یا ماه طول می‌کشه تا اثر کنه. این نشون می‌ده که فقط زیاد کردن سروتونین، یهویی افسردگی رو خوب نمی‌کنه، یه سری تغییرهای پیچیده تو جاهای دیگه مغز هم هست که باید درست بشه.

یه تحقیق جدید توی “مؤسسه علوم اعصاب وو تسای” تو دانشگاه استنفورد، یه جنبه‌ی تازه از این مولکولایِ “مدیریت حال خوب” رو روشن می‌کنه. این تحقیق که 4 آذر 1403 (برابر با 25 نوامبر 2024) تو مجله‌ی Nature چاپ شده، برای اولین بار نشون می‌ده که دوپامین و سروتونین چطوری همزمان یا دقیق‌تر بگم، برعکس هم، رو رفتارهای ما تأثیر می‌ذارن. رابرت مالنکا، که سرپرست این تحقیقه و استاد روان‌پزشکی و علوم رفتاری در دانشگاه استنفورده، می‌گه: “علاوه بر نقشی که تو رفتارهای روزمره‌مون دارن، دوپامین و سروتونین تو بیماری‌های عصبی و روانی زیادی مثل اعتیاد، اوتیسم، افسردگی، اسکیزوفرنی و پارکینسون هم دخیل هستن. اگه بخوایم این بیماری‌ها رو یه درمانی بکنیم، باید بفهمیم چطوری با هم کار می‌کنن.”

تئوری: دوپامین و سروتونین چطوری رفتارمون رو می‌سازن؟

تحقیقات نشون داده که دوپامین و سروتونین تو یادگیری و تصمیم‌گیری تو موجودات مختلف نقش مهمی دارن. ولی اینکه دقیقاً چطوری با هم کار می‌کنن، هنوز معلوم نیست. دوپامین با پیش‌بینی جایزه و دنبال کردنش مرتبطه، ولی سروتونین انگار این میل و رغبت رو یه کم تعدیل می‌کنه و به فکرای طولانی‌مدت کمک می‌کنه. دو تا نظریه اصلی هست: “نظریه هم‌افزایی” که می‌گه دوپامین جایزه‌های کوتاه مدت رو مدیریت می‌کنه و سروتونین به فکر مزایای بلندمدته، و “نظریه تضاد” که می‌گه این دو تا، مثل دو تا نیروی مخالف عمل می‌کنن، انگار دارن با هم سر تصمیمات ما دعوا می‌کنن. دوپامین می‌گه زود بجنب و سروتونین می‌گه صبر کن.

این تحقیق جدید از استنفورد، که بخشی از پروژه‌ی “NeuroChoice” مؤسسه وو تسای بوده، اولین آزمایشه که مستقیم این نظریه‌های مخالف رو بررسی کرده.

آزمایش: یه جورایی کنترل دوگانه دوپامین و سروتونین تو یادگیری

این تحقیق که دانیل کاردوزو پینتو، دانشجوی دکترا، رهبریش می‌کرد، رو موش‌ها انجام شد. یه سری موش درست کرده بودن که توشون می‌تونستن سیستم‌های دوپامین و سروتونین رو ببینن و کنترلشون کنن. این روش جدید بهشون کمک کرد که جاهایی که این دو تا سیستم تو مغز با هم کار می‌کنن رو پیدا کنن؛ مخصوصاً تو یه قسمت از مغز به اسم “هسته آکومبنس” که نقش مهمی تو احساسات، انگیزه و پردازش جایزه داره. کاردوزو پینتو می‌گه: “این پروژه از نظر فنی خیلی سخت بود و باید راه‌های جدیدی درست می‌کردیم که بتونیم فعالیت چند تا نورومدولاتور (مواد شیمیایی که تو مغز کارای مختلف انجام میدن) رو همزمان تو حیوونایِ بیدار و در حال رفتار اندازه‌گیری و دستکاری کنیم.” ولی اضافه می‌کنه: “من به کارم ادامه دادم، چون مطمئن بودم یه رابطه‌های جالبی بین سیستم‌های دوپامین و سروتونین وجود داره که تو تحقیقات دیگه که فقط یه دونه از این مواد رو بررسی می‌کردن، نادیده گرفته شده بود و بعد معلوم شد که درست هم فکر می‌کردم.”

کاردوزو پینتو و همکاراش از این ابزارهای جدید استفاده کردن تا ببینن که علامت‌های دوپامین و سروتونین تو هسته آکومبنس چطوری تغییر می‌کنه، وقتی موش‌ها یاد می‌گرفتن که یه صدا و نور چشمک‌زن رو با یه جایزه شیرین ربط بدن. دیدن که سیستم‌های دوپامین و سروتونین برعکس هم عمل می‌کنن: سیگنالای دوپامین وقتی جایزه می‌گرفتن، زیاد می‌شد، درحالی‌که سیگنالای سروتونین کم می‌شد.

تحقیقات درباره یادگیری جایزه و نقش دوپامین و سروتونین

محقق‌ها از یه روش به اسم “اپتوژنتیک” استفاده کردن (که توش از نور برای کنترل نورون‌های دستکاری‌شده‌ی ژنتیکی استفاده می‌شه) تا سیگنال‌های طبیعی هر کدوم از این سیستم‌ها رو کم کنن، وقتی موش‌ها داشتن یاد می‌گرفتن که جایزه بگیرن. این کار رو هم جداگانه و هم با هم انجام دادن. با توجه به تحقیقات قبلی که این سیستم‌های سیگنال‌دهی رو به یادگیری جایزه مربوط می‌دونن، انتظار می‌رفت که اگه سیگنال‌های دوپامین و سروتونین رو مسدود کنن، موش‌ها نمی‌تونن صدا و نور رو با جایزه شیرین ربط بدن. اما نکته‌ی جالب‌تر این بود که فقط زیاد کردن دوپامین یا فقط سروتونین کافی نبود که موشا دوباره یاد بگیرن. فقط وقتی هر دو تا سیستم فعال بودن، حیوونا می‌تونستن از اون علائم برای پیش‌بینی جایزه استفاده کنن.

کاردوزو پینتو می‌گه: “شگفت‌انگیزترین و به‌یادماندنی‌ترین لحظه تو این پروژه وقتی بود که اولین آزمایش اپتوژنتیک‌مون رو انجام دادم و دیدم موش‌ها دوست دارن دوپامینشون زیاد بشه، سروتونینشون کم بشه، یا هر دو تا با هم. ما موش‌ها رو تو یه محفظه گذاشتیم، و قسمت‌های مختلفش رو با هر کدوم از این تجربه‌ها جفت کردیم، تا موش‌ها با پاشون رأی بدن که کدوم تجربه رو ترجیح می‌دن.” اون ادامه می‌ده: “من هیچ‌وقت هیجانِ وارد شدن به اتاق و دیدن نتیجه‌ی آزمایش رو فراموش نمی‌کنم که دیدم همه‌ی موش‌ها تو سمتی از محفظه بودن که هر دو تا تغییر رو نشون می‌داد. تو علم، خیلی کم پیش میاد که نتیجه‌ای این‌قدر واضح باشه که فوراً بشه دیدش، و این اولین مدرک مستقیم ما برای تأیید فرضیه قدیمی دوپامین-سروتونین بود.”

دوپامین و سروتونین تو یادگیری و درمان بیماری‌های روانی

یافته‌ها نشون می‌ده که دوپامین و سروتونین با هم کار می‌کنن، ولی برعکس هم، تا به مغز کمک کنن از جایزه‌ها یاد بگیره. محقق‌ها می‌گن که این دو تا سیستم یه کم شبیه گاز و ترمز تو ماشین هستن. دوپامین رفتار دنبال کردن جایزه رو تشویق می‌کنه و سیگنال “برو” می‌ده، مخصوصاً وقتی اوضاع بهتر از اون چیزیه که انتظارش رو داریم. در مقابل، به نظر می‌رسه سروتونین این فرایند رو متوقف می‌کنه و سیگنال “نگه دار” یا “صبر کن” رو می‌ده، که شاید بهمون کمک کنه صبورتر باشیم و عواقب بلندمدت رو در نظر بگیریم، نه فقط جایزه‌های فوری رو.

این تحقیق نشون می‌ده که یادگیری خوب، هم نیاز به سیگنال “برو” از دوپامین و هم سیگنال “صبر کن” از سروتونین داره، تا یه موجود زنده بتونه فرصت‌های به درد بخور رو درست ارزیابی کنه و بهشون جواب بده. این یافته‌ها برای بیماری‌هایی که مربوط به کارکرد دوپامین و سروتونین هستن، مثل اعتیاد که توش بالا رفتن بیش از اندازه‌ی دوپامین و کمبود سروتونین باعث می‌شه آدم دنبال جایزه‌ها بره، و توی بیماری‌های خلقی مثل افسردگی و اضطراب، که توش کم شدن سیگنال سروتونین شاید انعطاف‌پذیری رفتار و برنامه‌ریزی طولانی‌مدت رو مختل کنه، خیلی مهمه.

کاردوزو پینتو می‌گه: “با توجه به اینکه نقش دوپامین تو یادگیری جایزه داره کم‌کم روشن‌تر می‌شه، سیستم دوپامین به یه نقطه‌ی شروع طبیعی برای تحقیقاتی تبدیل شده که بیماری‌هایی رو بررسی می‌کنن که توشون پردازش جایزه مشکل داره، مثل اعتیاد و افسردگی.” اون اضافه می‌کنه: “کار ما، که نشون می‌ده سیستم‌های دوپامین و سروتونین یه جور گاز و ترمز برای جایزه هستن، پیشنهاد می‌ده که کارهای آینده باید رو تعادل بین این دو تا سیستم تمرکز کنن.”

آینده‌ی پژوهش: درمان بهتر بیماری‌های روانی

مثلاً، تو درمان اعتیاد، درمان‌ها شاید به کم کردن سیگنال‌های بیش از حد دوپامین و زیاد کردن فعالیت سروتونین بپردازن. تو افسردگی، هدف شاید تقویت هر دو سیستم باشه تا انگیزه و برنامه‌ریزی طولانی‌مدت بهتر بشن. علاوه بر این، مالنکا اضافه می‌کنه که پیشرفت‌های فنی که تیم تو این تحقیق به دست آورد، شاید تو تحقیقات علوم اعصاب کاربردهای طولانی‌مدت داشته باشه.

اون می‌گه: “روشای جدیدی که ما برای این تحقیق درست کردیم، الآن می‌تونه برای جواب دادن به یه عالمه سؤال جالب درباره‌ی اینکه مغز چطوری رفتارهای سازگار رو انجام می‌ده و چه اتفاقی برای این سیستم‌های نورومدولاتوری میفته تو بیماری‌های مغزی معروف مثل اعتیاد، افسردگی و اختلالات طیف اوتیسم، استفاده بشه.”

منافع رقابتی

اشل مشاور شرکت Boehringer Ingelheim هست. بنتزلی یکی از بنیان‌گذارهای Magnus Medical هست. مالنکا تو هیئت مشاوره‌ی علمی MapLight Therapeutics، MindMed و Aelis Farma کار می‌کنه.

“`