Conhecida como uma recompensa que nos faz buscar o prazer, a dopamina também reforça a evitação da dor.
A dopamina tem a reputação de ser a peça-chave nos circuitos de recompensa do cérebro, fazendo-nos buscar experiências prazerosas, mas evidências crescentes apontam para um papel multifacetado do neurotransmissor. Em particular, a dopamina também pode reforçar a evitação de experiências dolorosas. Os pesquisadores agora mapearam os neurônios de dopamina no cérebro com fotometria de fibra e descobriram dois circuitos paralelos de dopamina que conduzem o aprendizado e a motivação por reforço atraente e aversivo.
Durante décadas, os psicólogos viram o neurotransmissor dopamina como uma faca de dois gumes: liberado no cérebro como uma recompensa para nos treinar a buscar experiências prazerosas, mas também uma “droga” cuja busca constante leva ao vício.
De acordo com um novo estudo da Universidade da Califórnia, em Berkeley, essa é apenas uma face da dopamina. O outro lado é que a dopamina também é liberada em resposta a experiências desagradáveis, como tocar uma chaleira quente, presumivelmente treinando o cérebro para evitá-las no futuro.
A natureza yin-yang da dopamina pode ter implicações no tratamento do vício e de outros transtornos mentais. Em doenças como a esquizofrenia, por exemplo, os níveis de dopamina em diferentes áreas do cérebro tornam-se anormais, possivelmente devido a um desequilíbrio entre os circuitos cerebrais de recompensa e evitação. O vício também pode resultar de um desequilíbrio nas reações ao prazer e à dor.
“Além disso, as pessoas procuram apenas a próxima recompensa e correm muitos riscos para obter a próxima injeção de drogas de abuso”, disse Stephan Lammel, professor assistente de biologia molecular e celular da UC Berkeley e autor sênior de um artigo descrevendo os resultados na revista Neuron . “Atualmente, não conhecemos os fundamentos neurobiológicos de certos comportamentos de alto risco de indivíduos com dependência, como compartilhar parafernália de drogas, apesar do risco comprovado de mortalidade e morbidade associada a ela. Uma compreensão de como as drogas alteram os circuitos neurais envolvidos na aversão pode ter implicações importantes para a natureza persistente do comportamento de busca de drogas diante das consequências negativas”.
Embora alguns neurocientistas tenham especulado por muito tempo sobre o papel potencial da dopamina na sinalização de eventos aversivos, sua dupla personalidade permaneceu oculta até recentemente porque os neurônios no cérebro que liberam dopamina em resposta a recompensas estão inseridos em um subcircuito diferente dos neurônios que liberam dopamina em resposta a estímulos aversivos.
Johannes de Jong, o primeiro autor do estudo, conseguiu registrar simultaneamente os dois subcircuitos de dopamina implantando cânulas de fibra óptica em duas regiões do cérebro – separadas por apenas alguns milímetros – usando uma nova tecnologia chamada fotometria de fibra.
“Nosso trabalho delineia pela primeira vez os circuitos cerebrais precisos nos quais ocorre o aprendizado sobre resultados recompensadores e aversivos”, disse Lammel. “Ter correlatos neuronais separados para comportamento apetitivo e aversivo em nosso cérebro pode explicar por que estamos nos esforçando para recompensas cada vez maiores, ao mesmo tempo em que minimizamos ameaças e perigos. Esse comportamento equilibrado de aprendizado de abordagem e evitação certamente é útil para sobreviver à competição em um ambiente constantemente ambiente em mudança”.
O papel recém-descoberto da dopamina se alinha com um crescente reconhecimento de que o neurotransmissor tem funções bastante diferentes em diferentes áreas do cérebro, exemplificadas por sua função no movimento voluntário, que é afetado na doença de Parkinson. Os resultados também explicam experimentos conflitantes anteriores, alguns dos quais mostraram que a dopamina aumenta em resposta a estímulos aversivos, enquanto outros não.
“Deixámos de considerar os neurónios dopaminérgicos apenas como uma população de células homogéneas no cérebro que medeia a recompensa e o prazer para uma imagem mais definida e matizada do papel da dopamina, dependendo de onde é libertada no cérebro”, disse Lammel.
Erros de previsão de recompensa
A maior parte do que se sabe sobre a dopamina foi inferida a partir de estudos em roedores e macacos, onde os pesquisadores registraram células em uma região específica do cérebro que contém apenas neurônios dopaminérgicos responsivos à recompensa. É possível, disse Lammel, que através de vieses de amostragem, os neurônios dopaminérgicos que respondem à estimulação aversiva tenham sido perdidos.
De acordo com a reinante “hipótese do erro de previsão de recompensa”, os neurônios dopaminérgicos são ativados e produzem dopamina quando uma ação é mais gratificante do que esperamos, mas permanecem na atividade de linha de base quando a recompensa corresponde às nossas expectativas e mostram atividade deprimida quando recebemos menos recompensa do que previsto.
A dopamina altera os circuitos neurais e treina o cérebro – para o bem ou para o mal – para buscar o prazer e evitar o desagradável.
“Com base na hipótese do erro de previsão de recompensa, a tendência estabelecida tem sido enfatizar o envolvimento da dopamina na recompensa, prazer, vício e aprendizagem relacionada à recompensa, com menos consideração do envolvimento da dopamina em processos aversivos”, disse Lammel.
Para dissecar os diferentes subcircuitos de dopamina, de Jong e Lammel colaboraram com o laboratório de Karl Deisseroth na Universidade de Stanford, que desenvolveu a tecnologia de fotometria de fibra há alguns anos.
A fotometria de fibra envolve enfiar fios de fibra óptica finos e flexíveis no cérebro e registrar sinais fluorescentes emitidos por neurônios e seus axônios que liberam dopamina. Os marcadores fluorescentes são inseridos nos neurônios por meio de um vírus que atinge apenas essas células.
Em experimentos anteriores em macacos, disse Lammel, os cientistas registraram a partir de células de dopamina sem saber onde no cérebro os axônios das células alcançavam, o que poderia ser áreas a milímetros do corpo da célula. Trabalhando com camundongos, de Jong registrou simultaneamente axônios de dopamina nas regiões lateral e medial de uma área chamada núcleo accumbens, considerada parte integrante dos circuitos de recompensa do cérebro. Assim, ele capturou a atividade das células cujos axônios alcançam essas regiões a partir das áreas de dopamina no mesencéfalo, especificamente a área tegmental ventral.
Para sua surpresa, os axônios da área medial liberaram dopamina em resposta a um estímulo aversivo – um leve choque elétrico no pé – enquanto os da área lateral liberaram dopamina somente após estímulos positivos.
“Temos dois subtipos diferentes de células de dopamina: uma população media a atração e a outra medeia a aversão, e elas são separadas anatomicamente”, disse Lammel.
Ele espera que essas descobertas possam ser confirmadas em macacos e humanos e levar a novas abordagens para entender e tratar o vício e outras doenças cerebrais.
Fonte da história:
Materiais fornecidos pela Universidade da Califórnia-Berkeley.
Referência do periódico :
- Johannes W. de Jong, Seyedeh Atiyeh Afjei, Iskra Pollak Dorocic, James R. Peck, Christine Liu, Christina K. Kim, Lin Tian, Karl Deisseroth, Stephan Lammel. Um mecanismo de circuito neural para codificar estímulos aversivos no sistema mesolímbico de dopamina . Neurônio , 2018; DOI: 10.1016/j.neuron.2018.11.005
