Massachusettsin yleissairaalan tutkijat Joshua Roffmanin johdolla ovat selvittäneet, kuinka dopamiinireseptorit tukevat aivojen työmuistia tai työmuistia. Erityisesti dopamiinin on osoitettu ohjaavan kognitiivisia resursseja välttämättömien aivotoimintojen ylläpitämiseksi. Tutkimus on julkaistu Science Advances -lehdessä.
Dopamiini, välittäjäaine, joka välittää neuronien välisiä yhteyksiä, ei ole vain vastuussa palkkion tai mielihyvän tunteista, vaan sillä on myös merkitystä huomion siirtämisessä kognitiivisen toiminnan yhdestä vaiheesta toiseen. Toisin sanoen dopamiinin puute johtaa henkilön letargiaan ja inertiaan. Prefrontaalisessa aivokuoressa dopamiini muodostaa signalointireittejä, jotka ovat tarpeen työmuistin toiminnan kannalta. Välittäjäaine sitoutuu vastaaviin proteiineihin - dopamiinireseptoreihin, jotka välittävät signaalin hermosolun sisällä.
Prefrontaalisessa aivokuoressa on kuitenkin toinen verkko - oletusverkko, joka ei liity ongelmanratkaisuun. Kun henkilö ratkaisee matemaattisia lausekkeita, oletusverkko on vaimennettava muiden hermopiirien aktivoimiseksi. Tämän kytkimen mekanismeja ei kuitenkaan tunnettu.
Tämän ongelman ratkaisemiseksi tutkijat tutkivat 100 ihmisen aivoja, jotka suorittivat yksinkertaisia henkisiä tehtäviä testatakseen työmuistin. Vapaaehtoiset samaan aikaan skannattiin positroniemissiotomografialla dopamiinin synteesin, sen vapauttamisen hermosolujen kautta ja sen suhteen reseptoreihin. Kävi ilmi, että dopamiinireseptorien tiheys prefrontaalisessa aivokuoressa liittyi selvästi siihen, kuinka hyvin oletusverkko ja työmuistin toimintaan osallistuva frontoparietaalinen verkko on erotettu.
Tulokset voivat auttaa tutkijoita ymmärtämään, kuinka dopamiinisignaloinnin keskeytykset vaikuttavat aivokuoren verkkojen aktiivisuuteen skitsofreniassa ja muissa neuropsykiatrisissa häiriöissä.
Työmuisti on muistimuoto, joka on kyky pitää mielessä nykyisten tehtävien suorittamiseen tarvittavat tiedot, kuten matemaattisen lausekkeen ratkaiseminen tai monimutkaisen ongelman ymmärtäminen.