Dopamin kallas ofta för "njutningskemikalien" i hjärnan men det är så mycket mer än så. Tim Robberts/Getty Images Chansen är stor att du har hört talas om signalsubstansen dopamin, som verkar få lika mycket sensationell mediatäckning som många Hollywood -kändisar. I många artiklar på internet, dopamin avbildas som den hemliga såsen för mänskligt uppförande - det som förmodligen får oss att längta efter allt från sex till choklad till vadslagning vi inte har råd att förlora i blackjack. Om du tror hype, Det är också det som får oss att kolla Facebook var 20:e minut och sitta i soffan i timmar och döda zombies i ett tv -spel. Dopamin är ofta kopplat till beroende, alkoholism, sexuell lust, tvångsbeteende och farligt risktagande.
Som den brittiska vetenskapsjournalisten Vaughn Bell en gång klagade, bara omnämnandet av dopamin tenderar att få något att låta som en vetenskapligt bevisad last. "Om du inte håller med om något, bara säga att det frigör dopamin och antyda att det måste vara farligt beroendeframkallande, " han skrev, kallar dopamin Kim Kardashian för signalsubstanser, för sin "omedelbara överklagande till hänsynslös rapportering."
I sanning, fastän, dopamin är helt enkelt en kemikalie som gör att signaler kan passera genom synapser, mellanrummen mellan neuroner. Genom att göra det, det gör det möjligt för nätverk som består av ett stort antal neuroner att göra sina jobb [källa:Brookshire]. Allt detta är faktiskt mycket mer komplicerat, som vi kommer in på senare.
Så varför har dopamin ett så skandalöst rykte? Det beror på att dopaminsignalering är en nyckelspelare i hjärnans belöningssystem, som påverkar oss att göra saker som känns behagliga, och att göra dem om och om igen. Men det är bara en av de många funktioner som dopamin utför i våra kroppar. Det är också viktigt för viktiga processer som motorstyrning, inlärning och minne. Störningar i ledningarna som använder dopamin verkar spela en roll vid många störningar, inklusive Parkinsons och schizofreni [källa:Jiang].
I denna artikel kommer vi att förklara vad dopamin är och hur det fungerar i våra hjärnor och kroppar. Vi kommer också att förklara vad dopamin inte är, och försök att skingra några av de myter som har uppstått kring kemikalien.
Innehåll
En boll och pinne -modell av dopamin, en signalsubstans som påverkar beteendet, sömn, inlärning, uppfattning om smärta, humör och motivation. theasis/Getty Images Som vi tidigare förklarade, dopamin är en av mer än 100 kemikalier som kallas neurotransmittorer, som gör det möjligt för neuroner i hjärnan att kommunicera med varandra och hantera allt som händer i vår kropp [källa:Purves et al.].
Liksom alla signalsubstanser, dopamin går igenom en cykel, som börjar med att den syntetiseras av en neuron (kallad presynaptisk cell ). Den cellen frigör dopaminen och den flyter ut i synapsen, klyftan mellan neuroner, och sedan tar kontakt och binder med strukturer som kallas receptorer på den andra neuronen, som sedan överför signalen till den andra neuronen. Efter att dopaminen fullbordat sitt uppdrag, det tas snabbt bort och försämras. Dopamins effekter på din hjärna beror mycket på vilka neuroner som är inblandade och vilka receptorer som binder dopaminen [källor:Brookshire, Purves et al.].
När molekylerna går, dopamin är ganska kompakt, som består av bara 22 atomer. Endast en liten del av hjärnans cirka 100 miljarder neuroner - så få som 20, 000 - generera dopamin, de flesta av dem i mellanhjärnans strukturer som substantia nigra , vilket hjälper till att kontrollera rörelse, och prefrontala cortex [källor:Angier, Dekaner].
De specialiserade neuronerna gör dopamin genom att ta en amino åt sidan tyrosin och kombinerar det med ett enzym, tyrosinhydroxylas . Lägg till ytterligare ett steg i den kemiska reaktionen så får du en annan signalsubstans, noradrenalin [källa:Dekaner].
När det gäller evolutionär historia, dopamin har funnits länge, och det finns hos djur från ödlor till människor. Men människor har mycket dopamin och med tiden, vi verkar ha utvecklats för att producera mer och mer av det, möjligen för att det hjälper oss att vara aggressiva och konkurrenskraftiga. Som den evolutionära psykiatern Emily Deans skrev 2011, "dopamin är det som gjorde människor så framgångsrika." Forskare har funnit att människor har ungefär tre gånger så många dopaminproducerande neuroner som andra primater [källa:Parkin].
Mätning av dopaminMassachusetts Institute of Technology forskare har utvecklat små sonder - bara 10 mikron i diameter - som kan implanteras i djurhjärnor för att spåra dopamin. Eftersom de är så små, de orsakar inte ärrvävnad att bildas, och kan fungera i mer än ett år [källa:Trafton].
Dopamins funktion på den mest grundläggande nivån är att möjliggöra för signaler att passera genom synapser från en neuron till en annan. Men det är utsikten på hög nivå. Närmare, nätverken som använder dopamin består av ett stort antal neuroner, och effekterna av att släppa dopamin kan variera, beroende på vilka typer av neuroner som är inblandade och vilka av de fem olika typerna av receptorer som använder dopaminen för att ansluta neuronerna. Den speciella roll som neuronerna spelar kan också vara en faktor [källa:Brookshire].
Dopamins effekter beror på vilken av de fyra vägarna som används i hjärnan och kroppen där den arbetar för att underlätta kommunikation. Den första är nigrostriatal kanal , som har att göra med motorstyrning i kroppen. När neuroner i det systemet slutar fungera, det kan leda till störningar som Parkinsons.
En annan är mesokortisk väg , som löper från det ventrala tegmentala området till den dorsolaterala frontala cortexen i hjärnan. Det är vägen i samband med planering, prioritera, ansvar och andra verkställande funktioner.
Det finns också tuberinfundibulär väg , som förbinder hypotalamus och hypofysen, och blockerar utsöndringen av mjölk i det kvinnliga bröstet. Att blockera denna väg för dopamin möjliggör amning.
Till sist, det finns mesolimbisk väg , som är ansluten till hjärnans limbiska system, som styr belöning och känslor, och inkluderar hippocampus och medial frontal cortex. Det är den väg som får mest uppmärksamhet, eftersom det är kopplat till problem som beroende [källa:dekaner].
Dopamin spelar en roll för njur- och hjärtfunktionen, illamående och till och med psykos. Många behandlingar för schizofreni riktar sig mot dopamin [källa:Brookshire].
Tills nyligen, inte mycket var känt om de exakta mekanismerna genom vilka neuroner använder dopamin. Man trodde att det mestadels skedde genom något som kallades volymöverföring , där dopamin sprids långsamt och ospecifikt över stora delar av hjärnan, och i processen råkade man få rätt kontakter med vissa neuroner. Men 2018, Harvard University medicinska forskare publicerade ett papper som avslöjade att specialiserade platser på dessa celler frigör dopamin på ett extremt snabbt - tänk millisekunder - och exakt sätt att rikta in sig på webbplatser [källa:Jiang].
Men allt det verkar förmodligen ho-hum för dig, så i nästa avsnitt, låt oss återgå till rollen som dopamin i hjärnans belöningssystem och i glädje.
Även om dopamin inte ger nöje, det påverkar hur njutning påverkar hjärnan. Itziar Aio/Getty Images De tidigaste experimenten med dopaminfunktion utfördes redan på 1950- och 1960 -talen av en forskare vid namn James Olds, som upptäckte att när råttornas hjärnor fick ett skott av elektrisk stimulering i ett visst område, de skulle fortsätta utföra en åtgärd som en ryck en spak om och om igen [källa:Chen].
Eftersom dopamin spelade en roll vid överföring av signalerna, forskare misstänkte initialt att det hade något att göra med nöje. Personer med klinisk depression tenderar att ha låga nivåer av dopamin i hjärnan, vilket fick forskare att anta att låga nivåer av dopamin fick en person att uppleva mindre nöje.
Den idén fortsätter att studsa runt i populära medier, för det verkar vara vettigt. Men i slutet av 1980 -talet det hade motbevisats av forskning. I experiment, djur vars dopaminceller dödades av droger verkade fortfarande njuta av smaken av socker när det sprutades i munnen, vilket framgår av deras ansiktsuttryck. Men de skulle inte söka efter ytterligare smaker av sockret [källa:Chen].
Medan dopamin inte ger nöje, det påverkar hur njutning påverkar hjärnan. Men det finns olika uppfattningar om hur det uppnår det. En tankegång är att dopamins största inflytande förstärker nöjet, så att hjärnan utvecklar en förväntan om att uppleva det resultatet från handlingen [källa:Chen]. Forskning om spelare, till exempel, har visat att deras hjärnor upplever lika mycket dopaminaktivitet när de kommer nära att vinna som när de faktiskt vinner. Det är nästan som om kemikalien tvingar dem, berättar för dem att de kommer att vinna nästa gång (även om de inte gjorde det förra gången) [källa:Chase och Clark].
En annan uppfattning är att dopamin helt enkelt hjälper hjärnan att känna sig mer motiverad att göra något så att kroppen känner sig tillräckligt energisk för att dra i spaken om och om igen [källor:Chen, Salamone och Correa].
Dopamin tvingar inte någon att sticka in en nål i hans eller hennes arm, röka meth eller ta en träff från ett sprickrör, inte heller skapar det nöjet som en droganvändare upplever av att bli hög. Men dopamin spelar en roll i drogmissbruk och missbruk, genom att förstärka effekterna av att använda dessa läkemedel.
När en person blir hög, det orsakar en ökning av produktionen av dopamin i nervcellerna i striatum, inklusive kärnan accumbens, strukturer som ingår i hjärnans belöningsnätverk. Den ökningen av kemikalien gör att neuroner kan skapa fler anslutningar, och spelar en viktig roll i programmeringen av hjärnan för att koppla ihop droger med nöje, så att det utvecklar en förväntan om belöning och motivation att ta dem igen [källa:Volkow, Fowler och Wang, et al.].
"Stora spridningar av dopamin lär hjärnan att söka droger på bekostnad av andra, hälsosammare mål och aktiviteter, "varnar en artikel på National Institute on Drug Abuses webbplats.
Men medan dopamin ökar när någon använder vissa droger, inte alla som upplever den ökningen blir nödvändigtvis beroende. Istället, forskare tror, dopamin verkar i kombination med en rad andra genetiska, utvecklings- och/eller miljöpåverkan för att programmera vissa människors hjärnor att utveckla ett tvång att ta dessa droger. Bildstudier, till exempel, har funnit att människor som blir missbrukare redan kan ha skillnader i sina dopaminkretsar som gör dem mer sårbara för att fastna [källa:Volkow, Fowler och Wang, et al.].
Dopaminen som produceras genom att använda droger är mycket mer intensiv och långvarig än dopaminsvaret från något som att äta eller annan normal aktivitet. Till skillnad från att äta, dopaminsvaret från droger slutar inte när handlingen är över. Överflödet av dopamin är det som ger det höga.
När en missbrukare använder droger upprepade gånger, hans eller hennes hjärna förändras som svar. Det försöker kompensera för ökningen i dopaminproduktionen genom att stänga av några av dess dopaminreceptorer. Men det förvärrar bara situationen. Hjärnan är fortfarande programmerad att vilja ha det nöje som läkemedlen skapade, så en missbrukare måste använda mer och mer av läkemedlet för att replikera effekten. Dessutom, avstängning av dopaminreceptorer minskar mängden nöje som en missbrukare får från all aktivitet, inte bara att ta droger - ett tillstånd som kallas anhedonia . Det kan också få en person att skjuta upp mer heroin eller röka mer och mer meth, för inget annat känns bra längre.
Till sist, att ha färre dopaminreceptorer är förknippat med en ökning av impulsivitet, vilket kan leda till att en missbrukare ägnar sig åt allt mer hänsynslöst beteende i jakten på en hög [källa:Butler Center].
Not All Pleasure är beroendeframkallandeI en uppsats från New York Times 2017, två psykologiprofessorer noterade att medan njutbara aktiviteter stimulerar dopaminproduktion, mängden som släpps varierar enormt beroende på aktiviteten. Spela ett tv -spel, de sa, släpper ut lika mycket dopamin som att äta en bit pizza, när man använder ett läkemedel som met orsakar 10 gånger så mycket att släppas ut. De citerade en studie publicerad i American Journal of Psychiatry, som fann att som mest, 1 procent av videospelare kan uppvisa egenskaper hos beroende [källa:Ferguson och Markey].
Precis som dopamin spelar en roll i drogberoende, det kan också hjälpa leda en persons hjärna att delta i andra typer av riskabelt beteende, som spel, farlig sport och promiskuöst sex. Adam Gault/Getty Images Precis som dopamin spelar en roll i drogberoende, det kan också hjälpa leda en persons hjärna att delta i andra typer av riskabelt beteende, som spel, farlig sport och promiskuöst sex. Och vissa människor verkar vara naturligt anslutna för att ta den typen av chanser.
Anledningen är att dopaminproducerande neuroner har strukturer som kallas autoreceptorer, som hjälper till att begränsa dopaminfrisättningen när dessa celler stimuleras. I en studie som publicerades 2008, Vanderbilt University -forskaren David Zald och kollegor fann att människor som har en hög tolerans för att ta risker tenderar att ha färre av dessa autoreceptorer, medan människor som drar sig för allt som kan verka farligt tenderar att ha mer. Det betyder att risktagare tenderar att ha större mängder dopamin frisatta i hjärnan.
"Ju färre tillgängliga dopaminautoreceptorer en individ har, ju mindre de kan reglera hur mycket dopamin som frigörs när dessa celler är engagerade, "Zald förklarade i ett Vanderbilt pressmeddelande 2008." På grund av detta, nyhet och andra potentiellt givande upplevelser som normalt inducerar dopaminfrisättning kommer att ge större dopaminfrisättning hos dessa individer. "
Och att ha höga halter dopamin kan stimulera risktagande. En studie publicerad av University College London -forskare 2015 fann att ämnen vars dopaminnivå höjdes med medicin oftare valde riskfyllda alternativ som innebar potentiella vinster i experiment, även om samma effekt inte sågs när de riskfyllda alternativen innebar potentiella förluster. Forskarna noterade att deras arbete identifierade ett inflytande på beslutsfattande och känslor som skilde sig från dopamins etablerade roll i utbildning av belöningssystemet [källa:Rutledge, Skandali, Dayan och Dolan].
Dopamins roll i undvikandeMedan dopamin länge har förknippats med suget efter nöje, nyligen genomfört arbete av University of Maryland School of Medicine forskare visar att det också orsakar djur - och förmodligen, människor - för att undvika obehagliga eller smärtsamma situationer och stimuli [källa:ScienceDaily].
Författarens anmärkning:Hur dopamin fungerar
Dopamin var ett spännande ämne för mig att forska, eftersom det har blivit ett modeord i populärkulturen. Jag tycker att det är ett utmärkt exempel på hur vi kan hålla fast vid ett vetenskapligt koncept och använda det för att bekräfta vår egen partiskhet, utan att först förstå det i första hand.
relaterade artiklar
Fler fantastiska länkar
Källor
