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Contenuto archiviato il 2023-03-06

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Ricompensa e dopamina influiscono sull'apprendimento sensoriale

Ricercatori in Germania, Svizzera e Regno Unito hanno confermato il rapporto tra i livelli di dopamina e l'apprendimento sensoriale basato sulla ricompensa nelle persone adulte. Le scoperte, pubblicate nella rivista PLoS (Public Library of Science) Biology, avanzano l'ipotesi ...

Ricercatori in Germania, Svizzera e Regno Unito hanno confermato il rapporto tra i livelli di dopamina e l'apprendimento sensoriale basato sulla ricompensa nelle persone adulte. Le scoperte, pubblicate nella rivista PLoS (Public Library of Science) Biology, avanzano l'ipotesi che i farmaci dopaminergici possano essere usati in combinazione con l'insegnamento basato sulla ricompensa per trattare i pazienti che presentano interruzioni nei processi sensoriali, ad esempio a causa di un ictus. Ricerche precedenti avevano rivelato che la prospettiva di una possibile ricompensa migliora l'apprendimento e i processi decisionali, e recentemente ci si è chiesti se nell'uomo la ricompensa influisca soltanto su questi processi cognitivi superiori, oppure anche nel prendere semplici decisioni di base. Nello studio in questione, un team di ricercatori guidati dal dott. Burkhard Pleger dell'Istituto Max Planck di Scienze cognitive e mentali umane (Germania) e del University College London (Regno Unito) ha esaminato l'eventuale azione della dopamina sugli effetti della ricompensa nei processi sensoriali. Quando prendere la giusta decisione comporta un esito positivo, si ottiene uno stimolo di ricompensa nell'area del cervello responsabile della decisione presa, ciò permette al cervello di ottimizzare il suo rendimento per quanto riguarda quel determinato compito. "Finora non si sapeva, però, se i meccanismi erano anche validi per le funzioni della corteccia somatosensoriale, che - ad esempio - è responsabile dei processi sensoriali del tatto," ha spiegato il dott. Pleger. Abbiamo eseguito una serie di prove su trenta soggetti, applicando loro piccole correnti elettriche di frequenza variabile al dito indice. Ai partecipanti è stato chiesto di decidere se era più forte la prima o seconda corrente. In caso di risposta esatta, appariva su uno schermo una ricompensa in denaro (variabile a seconda della prova). Allo stesso tempo, essi venivano sottoposti a risonanza magnetica funzionale (fMRI) per individuare le aree del cervello che venivano attivate. Dopo una prima prova (senza ricompensa), i soggetti sono stati divisi in tre gruppi da dieci e - prima di essere sottoposti all'intero protocollo - è stato loro somministrato levodopa (un farmaco che aumenta i livelli di dopamina), aloperidolo (un soppressore della dopamina) o un placebo. I risultati sono stati chiari: i soggetti che avevano ricevuto dopamina avevano fatto notevoli progressi nel corso della prova, mentre quelli a cui era stato somministrato il placebo mostravano soltanto un modesto miglioramento. La capacità decisionale non mostrava miglioramenti nei soggetti che avevano preso l'aloperidolo. Anche l'entità della ricompensa ha influito sulla capacità decisionale dei soggetti. "Insieme agli effetti già conosciuti sui processi cognitivi superiori, abbiamo dimostrato che la ricompensa influisce anche sui processi somatosensoriali," ha detto il dott. Pleger. "Il suo effetto risulta tanto maggiore, quanto più grande è la ricompensa." Soprattutto, il team ha osservato che dopo aver ricevuto una maggiore ricompensa per una determinata prova, l'attivazione sensoriale e le decisioni risultavano migliori anche nella prova successiva. Ciò suggerisce che ottenere una ricompensa può costituire una specie di segnale di insegnamento riconducibile alla parte del cervello preposta al compito svolto. Le analisi fMRI hanno rivelato che i segnali importanti in due aree fondamentali implicate nella ricompensa, venivano attivati con il ricevimento della ricompensa a seconda dei livelli di dopamina. I ricercatori hanno inoltre osservato le attivazioni dopamina-dipendenti che prendevano origine dalla corteccia somatosensoriale primaria (PSC). Queste osservazioni hanno confermato l'ipostesi che gli effetti comportamentali e neuronali della ricompensa nell'attività decisionale sensoriale sono fortemente modulate dalla disponibilità di dopamina. "Apparentemente, l'interazione tra le aree del sistema di ricompensa e la corteccia somatosensoriale sono mediate dal trasmettitore dopamina," ha detto il dott, Pleger. Questa scoperta offre possibilità interessanti alle applicazioni mediche. La dopamina è implicata in varie funzioni cognitive, tra cui la formazione della memoria, l'apprendimento per rinforzo e l'elaborazione di informazioni. Le scoperte in questione mettono in risalto il suo potenziale di riuscire a stimolare l'apprendimento. Come ha fatto notare il dott. Pleger, però, a determinati livelli la dopamina è anche implicata nei disturbi psicotici, e egli ha avvertito che "Sapevamo già che un livello aumentato di dopamina nel cervello è la causa di malattie mentali come la schizofrenia. Quindi i livelli troppo alti non vanno comunque bene e possono addirittura essere pericolosi." I ricercatori sperano che le loro scoperte potranno condurre a nuovi approcci per il trattamento dei danni cerebrali. Lo studio conclude: "Queste scoperte avanzano l'allettante possibilità che la manipolazione attraverso la ricompensa, insieme alla somministrazione di farmaci dopaminergici, possa essere usata per migliorare i processi sensoriali indeboliti da patologie o disturbi; in maniera analoga a come vengono usate le ricompense per adeguare o correggere il comportamento."

Paesi

Svizzera, Germania, Regno Unito

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