science >> Wetenschap >  >> Biologie

Hoe Dopamine werkt

Dopamine wordt vaak de 'plezierstof' in de hersenen genoemd, maar het is zoveel meer dan dat. Tim Robberts/Getty Images

De kans is groot dat je hebt gehoord van de neurotransmitter dopamine, die net zoveel sensationele media-aandacht lijkt te krijgen als veel Hollywood-beroemdheden. In tal van artikelen op internet Dopamine wordt afgeschilderd als de geheime saus voor menselijk wangedrag - het ding dat er zogenaamd voor zorgt dat we naar alles hunkeren, van seks tot chocolade tot gokgeld dat we ons niet kunnen veroorloven te verliezen bij blackjack. Als je de hype gelooft, het zorgt er ook voor dat we elke 20 minuten Facebook checken en urenlang op de bank zitten om zombies te doden in een videogame. Dopamine wordt vaak in verband gebracht met verslaving, alcoholisme, seksuele lust, dwangmatig gedrag en het nemen van gevaarlijke risico's.

Zoals de Britse wetenschapsjournalist Vaughn Bell ooit klaagde:de loutere vermelding van dopamine heeft de neiging om iets te laten klinken als een wetenschappelijk bewezen ondeugd. "Als je het ergens niet mee eens bent, zeg gewoon dat het dopamine afgeeft en impliceert dat het gevaarlijk verslavend moet zijn, " Hij schreef, noemen dopamine de Kim Kardashian van neurotransmitters, voor zijn "onmiddellijke beroep op lusteloze rapportage."

in waarheid, Hoewel, dopamine is gewoon een chemische stof die ervoor zorgt dat signalen door synapsen gaan, de ruimtes tussen neuronen. Door dat te doen, het stelt netwerken in staat die zijn samengesteld uit grote aantallen neuronen om hun werk te doen [bron:Brookshire]. Dit alles is eigenlijk veel ingewikkelder, waar we later op in zullen gaan.

Dus waarom heeft dopamine zo'n schandalige reputatie? Het is omdat dopamine-signalering een belangrijke speler is in het beloningssysteem van de hersenen, die ons beïnvloedt om dingen te doen die plezierig voelen, en om ze keer op keer te doen. Maar dat is slechts een van de vele functies die dopamine in ons lichaam vervult. Het is ook van vitaal belang voor belangrijke processen zoals motorische controle, leren en geheugen. Storingen in de bedrading die dopamine gebruikt lijkt een rol te spelen bij tal van aandoeningen, waaronder Parkinson en schizofrenie [bron:Jiang].

In dit artikel leggen we uit wat dopamine is en hoe het werkt in onze hersenen en ons lichaam. We zullen ook uitleggen wat dopamine niet is, en probeer enkele van de mythes die rond de chemische stof zijn ontstaan, te ontzenuwen.

Inhoud
  1. De wetenschap van dopamine
  2. Hoe werkt dopamine in het menselijk lichaam?
  3. Hoe is dopamine gerelateerd aan plezier?
  4. Speelt Dopamine een rol bij verslaving?
  5. Is dopamine verbonden met het nemen van risico's?

De wetenschap van dopamine

Een bal en stokmodel van dopamine, een neurotransmitter die gedrag beïnvloedt, slaap, aan het leren, perceptie van pijn, stemming en motivatie. thesis/Getty Images

Zoals we eerder hebben uitgelegd, dopamine is een van de meer dan 100 chemicaliën die bekend staan ​​als neurotransmitters, waardoor neuronen in de hersenen met elkaar kunnen communiceren en alles kunnen beheren wat er in ons lichaam gebeurt [bron:Purves et al.].

Zoals alle neurotransmitters, dopamine doorloopt een cyclus, die begint met de synthese ervan door een neuron (de presynaptische cel ). Die cel geeft de dopamine af en het drijft naar de synaps, de kloof tussen neuronen, en maakt dan contact en bindt zich met structuren die receptoren worden genoemd op het andere neuron, die het signaal vervolgens doorsturen naar het tweede neuron. Nadat de dopamine zijn missie heeft volbracht, het wordt snel verwijderd en degradeert. De effecten van dopamine op je hersenen hangen sterk af van welke neuronen erbij betrokken zijn en welke receptoren de dopamine binden [bronnen:Brookshire, Purves et al.].

Zoals moleculen gaan, dopamine is vrij compact, bestaande uit slechts 22 atomen. Slechts een klein deel van de ongeveer 100 miljard neuronen van de hersenen - slechts 20, 000 — genereert dopamine, de meeste van hen in middenhersenenstructuren zoals de zwarte kern , die helpt bij het beheersen van bewegingen, en de prefrontale cortex [bronnen:Angier, decanen].

Die gespecialiseerde neuronen maken dopamine aan door een aminozuur apart te nemen, genaamd tyrosine en het te combineren met een enzym, tyrosinehydroxylase . Voeg nog een stap toe aan de chemische reactie en je krijgt een andere neurotransmitter, noradrenaline [bron:decanen].

In termen van evolutionaire geschiedenis, Dopamine bestaat al heel lang, en het wordt gevonden bij dieren, van hagedissen tot mensen. Maar mensen hebben veel dopamine en na verloop van tijd, we lijken te zijn geëvolueerd om er steeds meer van te produceren, mogelijk omdat het ons in staat stelt om agressief en competitief te zijn. Zoals evolutionair psychiater Emily Deans in 2011 schreef "dopamine is wat mensen zo succesvol maakte." Onderzoekers hebben ontdekt dat mensen ongeveer drie keer zoveel dopamine-producerende neuronen hebben als andere primaten [bron:Parkin].

Dopamine meten

Onderzoekers van het Massachusetts Institute of Technology hebben kleine sondes ontwikkeld - slechts 10 micron in diameter - die kunnen worden geïmplanteerd in dierlijke hersenen om dopamine te volgen. Omdat ze zo klein zijn, ze veroorzaken geen littekenweefsel, en kan meer dan een jaar functioneren [bron:Trafton].

Hoe werkt dopamine in het menselijk lichaam?

De functie van dopamine op het meest basale niveau is om signalen door synapsen van het ene neuron naar het andere te laten gaan. Maar dat is de weergave op hoog niveau. dichterbij, de netwerken die dopamine gebruiken, bestaan ​​uit grote aantallen neuronen, en de effecten van het vrijgeven van dopamine kunnen variëren, afhankelijk van welke soorten neuronen erbij betrokken zijn en welke van de vijf verschillende soorten receptoren de dopamine gebruiken om de neuronen te verbinden. De specifieke rol die de neuronen spelen, kan ook een factor zijn [bron:Brookshire].

De effecten van dopamine zijn afhankelijk van welke van de vier routes wordt gebruikt in de hersenen en het lichaam waar het werkt om de communicatie te vergemakkelijken. De eerste is de nigrostriatale kanaal , die te maken heeft met motorische controle in het lichaam. Als neuronen in dat systeem niet meer werken, het kan leiden tot aandoeningen zoals Parkinson.

Een andere is de mesocorticale route , die loopt van het ventrale tegmentale gebied naar de dorsolaterale frontale cortex in de hersenen. Het is het pad dat wordt geassocieerd met planning, prioriteiten stellen, verantwoordelijkheid en andere executieve functies.

Er is ook de tuberinfundibulaire route , die de hypothalamus en de hypofyse verbindt, en blokkeert de afscheiding van melk in de vrouwelijke borst. Het blokkeren van deze route van dopamine maakt borstvoeding mogelijk.

Eindelijk, daar is de mesolimbische weg , die verbonden is met het limbische systeem van de hersenen, die beloning en emotie regelt, en omvat de hippocampus en de mediale frontale cortex. Dat is het pad dat de meeste aandacht krijgt, omdat het verband houdt met problemen zoals verslaving [bron:Deans].

Dopamine speelt een rol bij de nier- en hartfunctie, misselijkheid en zelfs psychose. Veel behandelingen voor schizofrenie richten zich op dopamine [bron:Brookshire].

Tot voor kort, er was niet veel bekend over de precieze mechanismen waarmee neuronen dopamine gebruiken. Men dacht dat het meestal plaatsvond via iets genaamd volumetransmissie , waarin dopamine zich langzaam en niet-specifiek verspreidt over grote delen van de hersenen, en maakte daarbij toevallig de juiste contacten met de bepaalde neuronen. Maar anno 2018, Medische onderzoekers van de Harvard University publiceerden een paper waarin werd onthuld dat gespecialiseerde sites op die cellen dopamine afgeven in een extreem snelle - denk milliseconden - en precieze manier om sites te targeten [bron:Jiang].

Maar dat alles lijkt je waarschijnlijk ho-hum, dus in de volgende sectie, laten we teruggaan naar de rol van dopamine in het beloningssysteem van de hersenen en in plezier.

Hoe is dopamine gerelateerd aan plezier?

Hoewel dopamine geen genot veroorzaakt, het heeft wel invloed op hoe plezier de hersenen beïnvloedt. Itziar Aio/Getty Images

De vroegste experimenten met de dopaminefunctie werden in de jaren vijftig en zestig uitgevoerd door een onderzoeker genaamd James Olds, die ontdekte dat wanneer de hersenen van ratten een elektrische schok kregen in een bepaald gebied, ze zouden een actie blijven uitvoeren, zoals het steeds opnieuw rukken van een hendel [bron:Chen].

Omdat dopamine een rol speelde bij het doorgeven van de signalen, wetenschappers vermoedden aanvankelijk dat het iets met plezier te maken had. Mensen met klinische depressie hebben vaak een laag dopaminegehalte in hun hersenen, wat ertoe leidde dat onderzoekers veronderstelden dat lage niveaus van dopamine ervoor zorgden dat een persoon minder plezier beleeft.

Dat idee blijft maar rondspoken in de populaire media, omdat het goed lijkt te zijn. Maar tegen het einde van de jaren tachtig het was door onderzoek weerlegd. Bij experimenten, dieren waarvan de dopaminecellen door drugs waren gedood, leken nog steeds te genieten van de smaak van suiker als het in hun mond werd gespoten, zoals blijkt uit hun gezichtsuitdrukkingen. Maar ze zouden niet op zoek gaan naar extra smaken van de suiker [bron:Chen].

Hoewel dopamine geen genot veroorzaakt, het heeft wel invloed op hoe plezier de hersenen beïnvloedt. Maar er zijn verschillende opvattingen over hoe het dat bereikt. Een gedachtegang is dat de grootste invloed van dopamine het plezier versterkt, zodat de hersenen een verwachting ontwikkelen om die uitkomst van de actie te ervaren [bron:Chen]. Onderzoek naar gokkers, bijvoorbeeld, hebben aangetoond dat hun hersenen evenveel dopamine-activiteit ervaren als ze bijna winnen als wanneer ze daadwerkelijk winnen. Het is bijna alsof de chemische stof hen aanspoort, hen te vertellen dat ze de volgende keer zullen winnen (zelfs als ze de vorige keer niet hebben gewonnen) [bron:Chase en Clark].

Een andere opvatting is dat dopamine de hersenen eenvoudigweg helpt om zich gemotiveerder te voelen om iets te doen, zodat het lichaam zich energiek genoeg voelt om keer op keer aan die hendel te trekken [bronnen:Chen, Salamone en Correa].

Speelt Dopamine een rol bij verslaving?

Dopamine dwingt iemand niet om een ​​naald in zijn of haar arm te steken, rook meth of neem een ​​hit van een crackpijp, evenmin creëert het het plezier dat een drugsgebruiker ervaart van high worden. Maar dopamine speelt wel een rol bij drugsmisbruik en verslaving, door de effecten van het gebruik van die medicijnen te versterken.

Als iemand high wordt, het veroorzaakt een toename van de productie van dopamine in de neuronen in het striatum, inclusief de nucleus accumbens, structuren die deel uitmaken van het beloningsnetwerk van de hersenen. Die toename van de chemische stof stelt neuronen in staat meer verbindingen te maken, en speelt een belangrijke rol bij het programmeren van de hersenen om drugs met plezier te verbinden, zodat het een verwachting van een beloning en motivatie ontwikkelt om ze opnieuw te nemen [bron:Volkow, Fowler en Wang, et al.].

"Grote pieken van dopamine leren de hersenen om drugs te zoeken ten koste van andere, gezondere doelen en activiteiten, " waarschuwt een artikel op de website van het National Institute op de website van Drug Abuse.

Maar terwijl dopamine toeneemt wanneer iemand bepaalde medicijnen gebruikt, niet iedereen die die golf ervaart, wordt noodzakelijkerwijs verslaafd. In plaats daarvan, wetenschappers geloven, dopamine werkt in combinatie met een reeks andere genetische, ontwikkelings- en/of omgevingsinvloeden om de hersenen van sommige mensen te programmeren om een ​​dwang te ontwikkelen om die medicijnen te nemen. Beeldvormende onderzoeken, bijvoorbeeld, hebben ontdekt dat mensen die verslaafd raken, al verschillen in hun dopamine-circuit kunnen hebben waardoor ze kwetsbaarder zijn om verslaafd te raken [bron:Volkow, Fowler en Wang, et al.].

De dopamine die wordt geproduceerd door het gebruik van drugs is veel intenser en langduriger dan de dopamine-respons van iets als eten of een andere normale activiteit. Ook in tegenstelling tot eten, de dopamine-respons van medicijnen stopt niet als de handeling voorbij is. De overloop van dopamine is wat de high veroorzaakt.

Wanneer een verslaafde herhaaldelijk drugs gebruikt, zijn of haar hersenen veranderen als reactie. Het probeert de toename van de dopamineproductie te compenseren door enkele van zijn dopaminereceptoren af ​​te sluiten. Maar dat verergert de situatie alleen maar. De hersenen zijn nog steeds geprogrammeerd om het plezier te willen dat de drugs creëerden, dus een verslaafde moet steeds meer van de drug gebruiken om het effect na te bootsen. Aanvullend, het uitschakelen van dopamine-receptoren vermindert de hoeveelheid plezier die een verslaafde krijgt van elke activiteit, niet alleen drugs gebruiken - een aandoening genaamd anhedonie . Dat kan iemand er ook toe aanzetten om meer heroïne te spuiten of meer en meer meth te roken, omdat niets anders meer goed voelt.

Eindelijk, het hebben van minder dopaminereceptoren wordt geassocieerd met een toename van impulsiviteit, wat ertoe kan leiden dat een verslaafde zich steeds roekelozer gedraagt ​​bij het nastreven van een high [bron:Butler Center].

Niet alle plezier is verslavend

In een essay van de New York Times uit 2017, twee professoren psychologie merkten op dat hoewel plezierige activiteiten de productie van dopamine stimuleren, de hoeveelheid die vrijkomt varieert enorm naargelang de activiteit. Een videogame spelen, ze zeiden, geeft evenveel dopamine af als het eten van een stuk pizza, tijdens het gebruik van een medicijn zoals meth komt er 10 keer zoveel vrij. Ze citeerden een studie gepubliceerd in American Journal of Psychiatry, die vond dat hoogstens 1 procent van de spelers van videogames zou kenmerken van verslaving kunnen vertonen [bron:Ferguson en Markey].

Is dopamine verbonden met het nemen van risico's?

Net zoals dopamine een rol speelt bij drugsverslaving, het kan ook helpen de hersenen van een persoon te bedraden om andere soorten risicovol gedrag te vertonen, zoals gokken, gevaarlijke sporten en promiscue seks. Adam Gault/Getty Images

Net zoals dopamine een rol speelt bij drugsverslaving, het kan ook helpen de hersenen van een persoon te bedraden om andere soorten risicovol gedrag te vertonen, zoals gokken, gevaarlijke sporten en promiscue seks. En sommige mensen lijken van nature bedraad om dat soort risico's te nemen.

De reden is dat dopamine-producerende neuronen structuren hebben die autoreceptoren worden genoemd, die helpen de afgifte van dopamine te beperken wanneer die cellen worden gestimuleerd. In een in 2008 gepubliceerde studie Vanderbilt University-onderzoeker David Zald en collega's ontdekten dat mensen met een hoge tolerantie voor het nemen van risico's meestal minder van deze autoreceptoren hebben, terwijl mensen die terugdeinzen voor alles wat gevaarlijk lijkt, meer hebben. Dat betekent dat risiconemers de neiging hebben om grotere hoeveelheden dopamine in hun hersenen vrij te laten komen.

"Hoe minder beschikbare dopamine-autoreceptoren een individu heeft, hoe minder ze in staat zijn om te reguleren hoeveel dopamine er vrijkomt wanneer deze cellen worden ingeschakeld, Zald verklaarde in een persbericht van Vanderbilt uit 2008. "Hierdoor, nieuwigheid en andere potentieel lonende ervaringen die normaal gesproken dopamine-afgifte induceren, zullen bij deze personen een grotere dopamine-afgifte produceren."

En het hebben van hoge niveaus van dopamine kan het nemen van risico's stimuleren. Een studie gepubliceerd door University College London-onderzoekers in 2015 ontdekte dat proefpersonen bij wie het dopaminegehalte werd verhoogd met medicatie, vaker risicovolle opties kozen die potentiële winst in experimenten met zich meebrachten, hoewel hetzelfde effect niet werd waargenomen wanneer de risicovolle opties potentiële verliezen met zich meebrachten. De onderzoekers merkten op dat hun werk een invloed op de besluitvorming en emotie identificeerde die verschilde van de gevestigde rol van dopamine bij het trainen van het beloningssysteem [bron:Rutledge, Skandali, Dayan en Dolan].

De rol van dopamine bij vermijding

Hoewel dopamine al lang in verband wordt gebracht met het verlangen naar plezier, recent werk van onderzoekers van de University of Maryland School of Medicine laat zien dat het ook dieren veroorzaakt - en, vermoedelijk, mensen - om onaangename of pijnlijke situaties en stimuli te vermijden [bron:ScienceDaily].

Veel meer informatie

Notitie van de auteur:Hoe Dopamine werkt

Dopamine was voor mij een intrigerend onderwerp om te onderzoeken, omdat het een modewoord is geworden in de populaire cultuur. Ik denk dat het een goed voorbeeld is van hoe we ons kunnen vastklampen aan een wetenschappelijk concept en het kunnen gebruiken om onze eigen vooringenomenheid te bevestigen, zonder het in de eerste plaats echt te begrijpen.

gerelateerde artikelen

  • Hoe verslaving werkt
  • Zullen we ooit neuronen kunnen transplanteren?
  • De wetenschap van geluk
  • Hoe alcoholisme werkt
  • Overzicht van de ziekte van Parkinson

Meer geweldige links

  • Nationaal Instituut voor Geestelijke Gezondheid
  • Grenzen in de neurowetenschappen
  • TED talks over neurowetenschap
  • Butler Centrum voor Onderzoek
  • ScienceDaily:Dopamine-artikelen

bronnen

  • Adelson, Rachel. "Dopamine en verlangen." Amerikaanse psychologische vereniging. maart 2005. (30 september, 2018) http://bit.ly/2OY1tVN
  • bozer, Natalie. "Een molecuul van motivatie, Dopamine blinkt uit in zijn taak. "New York Times. 26 oktober, 2009. (30 september, 2018) https://nyti.ms/2zH0Jzg
  • Klok, Vaughn. "De unsexy waarheid over dopamine." Voogd. 2 februari 2013. (30 september, 2018) http://bit.ly/2P2bMYT
  • Brookshire, Bethanië. "Dopamine is _________." Leisteen. 3 juli, 2013. (30 september, 2018) http://bit.ly/2OVOOCO
  • Butler Centrum voor Onderzoek. "Waarom gebruiken mensen alcohol en drugs, zelfs nadat ze de gevolgen hebben ondervonden?" Hazeldenbettyford.org. 1 september 2015. (4 okt. 2018) http://bit.ly/2zSsXr2
  • Achtervolging, Henry W. en Clark, Lukas. "De ernst van het gokken voorspelt de reactie van de middenhersenen op bijna-missers." Tijdschrift voor neurowetenschappen. 5 mei, 2010. (30 september, 2018) http://bit.ly/2zHstDQ
  • Chen, Angela. "Stop alsjeblieft met het noemen van dopamine de 'plezierstof'. "The Verge. 27 maart 2018. (4 okt. 2018) http://bit.ly/2P95YNl
  • Davidow, Rekening. "Gebruik maken van de neurowetenschap van internetverslaving. Gebruik maken van de neurowetenschap van internetverslaving." Atlantic. 18 juli 2012. (30 september, 2018) http://bit.ly/2zHMp9J
  • decanen, Emily. "Dopamine-primer." Psychologie vandaag. 13 mei, 2011. (30 september, 2018) http://bit.ly/2zHbktV
  • Ferguson, Christopher J. en Markey, Patrick. "Videogames zijn niet verslavend." New York Times. 1 april, 2017. (4 okt. 2018) https://nyti.ms/2QuVRCR
  • Jiang, Kevin. "Nul op Dopamine." Harvard Medical School. 1 februari 2018. (30 september, 2018) http://bit.ly/2OYsFDS
  • Juleson, Erika. "10 beste manieren om de dopaminegehalten op natuurlijke wijze te verhogen." Gezondheidslijn. 10 mei 2018. (30 september, 2018) http://bit.ly/2P0zzsm
  • Mozes, Alan. "Risiconemers hebben mogelijk geen vermogen om hersenchemicaliën te beperken." Washington Post.com. 30 december 2008. (4 okt. 2018) http://www.washingtonpost.com/wp-dyn/content/article/2008/12/30/AR2008123001436.html
  • Nationaal Instituut voor Drugsmisbruik. "Drugs en de hersenen." Drugsmisbruik.gov. juli 2018. (30 september, 2018) http://bit.ly/2P193Px
  • parkeren, Simon. "Heeft dopamine ons verslaafd gemaakt aan technologie?" Voogd. 4 maart, 2018. (30 september, 2018) http://bit.ly/2OW24ay
  • Purves, D. et al. "Neurowetenschappen (2e editie). Sinauer Associates. 2001. (4 oktober, 2018) https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK10795/
  • Rutte, Rob S; Skandali, Nikolai; Dagaan, Petrus; en Dolan, Raymond J. "Dopaminerge modulatie van besluitvorming en subjectief welzijn." Tijdschrift voor neurowetenschappen. 8 juli 2015. (4 okt. 2018) http://bit.ly/2Qt5zG0
  • Salamon, Jan D, en Correa, Merce. "De mysterieuze motiverende functies van mesolimbische dopamine." neuron. 8 november 2012. (30 september, 2018) http://bit.ly/2zGYxb0
  • WetenschapDagelijks. "Dopamine:veel meer dan alleen het gelukshormoon." WetenschapDagelijks. 31 augustus 2016. (30 september, 2018) http://bit.ly/2P4kcPP
  • WetenschapDagelijks. "Wetenschappers identificeren verband tussen dopamine en gedrag gerelateerd aan pijn en angst." WetenschapDagelijks. 19 april 2018. (30 september, 2018) http://bit.ly/2OZM9Ih
  • Trafton, Anna. "Nieuwe sensoren volgen meer dan een jaar dopamine in de hersenen." MIT-nieuws. 12 september 2018. (30 september, 2018) http://bit.ly/2zH9nOb
  • Vanderbilt Nieuws. "Risiconemers, drugsgebruikers gedreven door een verminderd vermogen om dopamine te verwerken. "Vanderbilt.edu. 30 december, 2008. (4 okt. 2018) http://bit.ly/2QrlZP1
  • Volkow, Nora D. MD; vogelaar, Joanna S., Wang, Gene-Jack, MD. et al. "Dopamine bij drugsmisbruik en verslaving." Neurologische beoordeling. november 2007. (4 okt. 2018) http://bit.ly/2zRmFYA

Meer >

Meer >

Hoofdlijnen

  1. Hoe lepra werkt
  2. Hoe vogelgriep werkt
  3. Wat maakt mensen gelukkiger -- objecten of ervaringen?
  4. Hoe schat ik de celgrootte met behulp van een microscoop?
  5. De controverse over het menselijk brein Nieuwe cellen maken
  6. Factoren die van invloed zijn op celverdeling
  7. Perfect bewaarde prehistorische leeuwenwelp gevonden in Russische permafrost
  8. De soorten weefsels waarvan DNA kan worden geëxtraheerd om DNA-vingerafdrukken te maken
  9. Wat is een IQ van een persoon?

Wetenschap