As explosões de ultrassom podem tratar o TOC e o vício?

O TOC e o vício podem resultar em parte de caminhos de recompensa impróprios no cérebro. O ultra-som pode interromper esses caminhos.



Crédito: GoodIdeas / Adobe Stock



Principais conclusões
  • Quando um animal descobre uma recompensa, seu cérebro constrói uma atribuição de crédito – uma associação da recompensa com os eventos específicos que levaram à recompensa.
  • Indivíduos com transtornos psiquiátricos, como TOC ou dependência, têm processos de atribuição de crédito insalubres.
  • Os cientistas descobriram que a estimulação ultrassônica pode modular tanto a atividade cerebral quanto os comportamentos relacionados a esses processos de atribuição de crédito em macacos.

Você acabou de acertar uma entrevista de emprego e está empolgado. Enquanto você comemora, seu cérebro tem uma decisão importante a tomar: o que leva o crédito por esse resultado bem-sucedido? Foi porque você passou os últimos dias se preparando para a entrevista? Ou talvez porque você arrancou exatamente três pelos da sobrancelha antes da entrevista? Ou talvez tenha sido a rápida dose de cocaína. Se o crédito for atribuído incorretamente, sua próxima entrevista pode não ser boa.



A atribuição de crédito desempenha um papel importante em uma variedade de transtornos psiquiátricos. Indivíduos com TOC ou vício acreditam que se envolver em certos rituais ou consumir certas drogas é necessário para obter uma recompensa ou resultado positivo. Como resultado, é difícil para o indivíduo investigar outras opções para adquirir a recompensa. Em outras palavras, se o subconsciente acredita que arrancar um certo número de pelos das sobrancelhas ou usar cocaína é a chave para ter uma boa entrevista, ele não vai querer gastar energia para explorar outras opções.

Pela primeira vez, os cientistas tem mostrado eles podem usar ondas sonoras para encerrar temporariamente a atribuição de crédito, efetivamente fazendo com que os macacos explorem novos caminhos para recompensas.



A atribuição de crédito saudável produz recompensas mais rápidas

Quando um animal entra em um ambiente desconhecido, ele explora os arredores aleatoriamente até que uma recompensa inesperada seja encontrada. Esse ambiente pode ser relativamente simples (uma nova região de uma selva), ou pode ser algo mais metafísico (como o mundo das entrevistas de emprego). Independentemente disso, quando um animal encontra uma recompensa nesses ambientes, ele aprenderá gradualmente quais decisões produzem a recompensa. Para fazer isso, o cérebro constrói uma atribuição de crédito – uma associação entre uma recompensa específica e os eventos específicos, como uma escolha específica, que levou à recompensa.



Construir uma atribuição de crédito é apenas uma parte de encontrar recompensas em um ambiente. A segunda parte é editar ou até mesmo abandonar uma atribuição de crédito quando eventos específicos param de levar a uma recompensa. Por exemplo, se sua próxima entrevista foi ruim, seu cérebro pode explorar outras decisões pré-entrevista: em vez de usar cocaína, sugere comer um café da manhã saudável. Essencialmente, seu cérebro está explorando o mundo das entrevistas de emprego em busca de comportamentos alternativos que podem resultar em um resultado bem-sucedido.

De acordo com pesquisa anterior , um pequeno segmento do córtex pré-frontal – a região do cérebro implicada no planejamento de comportamentos cognitivos complexos e na tomada de decisões – está ligado à atribuição de crédito. Um grupo de pesquisa da Universidade de Oxford levantou a hipótese de que interromper esse pequeno segmento (chamado 47/12o) impediria o animal de consultar modelos de atribuição de crédito estabelecidos. Sem atribuições de crédito para direcionar suas decisões, o animal retornaria ao seu instinto de exploração.



O córtex pré-frontal (vermelho) está envolvido no planejamento de comportamentos cognitivos complexos e na tomada de decisões (esquerda). Suspeita-se que a área pré-frontal 47/12o (vermelho) seja responsável pela cessão de crédito (direita). ( Crédito : BodyParts3D/Anatomografia / Wikimedia Commons, CC-BY-SA-2.1-jp )

Para interromper 47/12o, os cientistas explodiram a região do cérebro com ultra-som, que demonstrou interromper temporariamente a atividade dos neurônios. Para determinar o efeito da estimulação ultrassônica na atribuição de crédito, os cientistas precisavam de animais (quatro macacos), uma recompensa (duas gotas de suco de groselha Ribena) e um ambiente (uma tela de computador). À primeira vista, parece que os cientistas criaram um ambiente simples: o macaco simplesmente pressionava um botão para um esguicho de suco. No entanto, embora certamente não sejam as selvas do Sri Lanka, os cientistas fizeram um trabalho notável imitando as nuances inteligentes do mundo real.



O botão de suco nem sempre dá suco

No mundo real, há decisões a serem tomadas antes que se possa adquirir frutos: Subo na árvore com grandes folhas amarelas? Ou subo na árvore com folhas pequenas e levemente verdes? Para imitar as opções do mundo real, os macacos receberam dois botões e eles precisavam aprender qual botão dá o suco quando pressionado. Mas as decisões raramente são fáceis.



Ao construir uma atribuição de crédito, é importante para um animal distinguir entre as decisões que resultam em uma recompensa provável das decisões que resultam em uma recompensa improvável. Ou seja, pode-se subir em uma árvore frutífera, mas não encontrar nenhum fruto. Por outro lado, pode-se também subir em uma árvore não frutífera e encontrar uma fruta. Para imitar o acaso do mundo real, um dos botões tinha uma alta probabilidade de dar suco, enquanto o outro botão tinha uma probabilidade baixa. Em outras palavras, pressionar o botão de suco nem sempre dava suco ao macaco, e pressionar o botão sem suco às vezes dava ao macaco um esguicho de suco.

Ao editar ou abandonar uma atribuição de crédito, um animal precisa reconhecer que o ambiente muda e, portanto, o comportamento precisará se adaptar a essas mudanças. Por exemplo, mesmo a árvore frutífera mais generosa não pode produzir frutos para sempre, e mesmo as árvores que antes eram estéreis podem florescer com frutos. Assim, para simular as mudanças do mundo real, o botão de alta probabilidade forneceu suco gradualmente com menos frequência, e o botão de baixa probabilidade forneceu suco gradualmente com mais e mais frequência.



Os pesquisadores levantaram a hipótese de que estimular 47/12o com ultrassom atrapalharia sua capacidade de construir uma nova atribuição de crédito, e os macacos permaneceriam na fase exploratória de seu processo de aprendizado.

A estimulação ultrassônica de 47/12o promove a exploração

Primeiro, os cientistas queriam garantir que o macaco tivesse uma função de atribuição de crédito saudável, então eles deixaram o macaco explorar o ambiente antes de interromper o 47/12o. No início, eles pressionaram indiscriminadamente os dois botões. No entanto, eles aprenderam rapidamente qual botão era mais provável de resultar em suco e pressionaram principalmente esse botão. Os cérebros dos macacos construíram uma atribuição de crédito.



Com o tempo, como aquele botão produzia suco com menos frequência, o macaco começou a apertar o outro botão. Essencialmente, abandonou seu modelo de atribuição de crédito estabelecido e começou a explorar outros caminhos que poderiam levar a uma recompensa.

Então, os cientistas atingiram 47/12o com explosões ultrassônicas. A hipótese deles estava correta; o macaco não gostou de nenhum dos botões. Em vez disso, os macacos não conseguiram construir uma atribuição de créditos e permaneceram na fase exploratória de seu processo de aprendizado.

O ultrassom pode tratar o TOC?

A descoberta realmente interessante neste estudo não é apenas descobrir onde certas atividades de tomada de decisão ocorrem, mas também como a neuromodulação pode mudar esses e comportamentos associados. Esperamos que isso possa abrir caminho para novos estudos em humanos, principalmente em pacientes com problemas de saúde mental, disse os autores do estudo.

Neste artigo medicina saúde mental neurociência psicologia

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