اضطراب، اعتیاد و سایر اختلالات روانپزشکی اغلب با حالت شدید آنچه دانشمندان برانگیختگی می‌نامند مشخص می‌شود. مشخصات برانگیزختگی عبارتند از: تپش قلب و افزایش فشار خون، نفس‌های کوتاه و بریده و تصمیم‌گیری‌های بد و نادرست. برای درک اینکه چگونه این حالت‌ها بر فرآیندهای تصمیم‌گیری مغز تاثیر می‌گذارند، دانشمندان دانشکده پزشکی Icahn در مونت‌سینای داده‌های یک مطالعه قبلی بر روی پستانداران غیر انسانی را تجزیه و تحلیل کردند. بر اساس این پژوهش آنها دریافتند که دو مرکز تصمیم‌گیری مغز حاوی نورون‌هایی هستند که ممکن است به طور انحصاری بر فعالیت داخلی بدن نظارت کنند. علاوه‌براین، به نظر می‌رسد که حالت برانگیختگی شدید باعث می‌شود تا یکی دیگر از مدارهای تصمیم‌گیری نیز به نظارت وضعیت داخلی بدن اختصاص داده شود.

دکتر پیتر رودبک، دانشیار دپارتمان علوم اعصاب خانواده نش و موسسه مغز فریدمن در مونت‌سینای و نویسنده ارشد این مطالعه که در PNAS (مجموعه مقالات آکادمی ملی علوم) منتشر شده گفت: " نتایج ما نشان می‌دهد که مدارهای مربوط به تصمیم‌گیری در مغز ممکن است برای نظارت دائمی و ایجاد یکپارچگی در رابطه با آنچه در داخل بدن اتفاق می‌افتد، تغییر یابند. به همین دلیل، تغییرهایی در سطح برانگیختگی ما می‌تواند نحوه عملکرد این مدارها را تغییر دهد. امیدواریم که این نتایج به محققان کمک کند تا درک بهتری از نواحی مختلف مغز و فرایندهای پایه‌ای سلولی‌ای که زمینه‌ساز چندین اختلال روانپزشکی هستند به دست آورند.»

این مطالعه توسط دکتر آتسوشی فوجیوتو، مربی آزمایشگاه دکتر رودبک که قبلاً چگونگی کنترل خطرپذیری توسط مغز را مطالعه کرده بود، انجام شد.

سالهاست که دانشمندان رابطه بین برانگیختگی و عملکرد تصمیم‌گیری را به شکل یک منحنی U شکل توصیف کرده‌اند. اساساً، وجود برانگیختگی در سطوح کم، مانند آن چیزی که بعد از یک فنجان قهوه تجربه می‌شود، ممکن است باعث بهبود عملکرد در فرد شود. اما برانگیختگی بیش از حد یا خیلی کم احتمال اینکه تصمیم‌گیریهای کند و یا نادرست توسط مغز را افزایش می‌دهد.

نتایج اوّلیه به دست آمده در ان پژوهش این ایده را تایید کرد. محققان داده‌های مجموعه‌ای از آزمایش‌های قبلی را تجزیه و تحلیل کردند که در آن توانایی سه میمون رزوس را برای تصمیم‌گیری بین دریافت دو جایزه مورد آزمایش قرار داده شده بود: که جوایز عبارت بودند از مقدار زیادی آب میوه خوشمزه یا دریافت مقدار کمی از آن. دکتر رودبک این آزمایش‌ها را هنگامیکه در موسسه ملی سلامت روان با درجه فوق‌دکترا همکاری می‌کرد، انجام داد. همانطورکه انتظار می‌رفت، میمون‌ها همیشه آب میوه بیشتر را انتخاب می‌کردند و به طور میانگین آنها این تصمیم را، وقتی قلبشان تندتر می‌زد، سریع‌تر می‌گرفتند. بنابراین این نظریه که حالت برانگیختگی عملکرد بهتر را تقویت می‌کند، تایید می‌شود.

در مرحله بعد محققان فعالیت الکتریکی ثبت شده از سلول‌های عصبی را در دو مرکز تصمیم‌گیری مغز به نام قشر اوربیتوفرونتال و قشر کمربندی قدامی پشتی تجزیه و تحلیل کردند.
آنها دریافتند که فعالیت حدود یک ششم نورون‌ها در هر ناحیه با نوسان‌های ضربان قلب مرتبط است. به عبارت دیگر، اگر ضربان قلب حیوان تغییر کند، آنگاه فعالیت این سلول‌ها نیز با افزایش یا کاهش ضربان قلب، افزایش یا کاهش پیدا می‌کند. به نظر می‌رسد این فعالیت تحت تاثیر تصمیم‌های گرفته شده برای دریافت جوایز مختلف، نبوده است. در همین حال، به‌نظر می‌رسد که فعالیت سلول‌های باقی‌مانده در هر ناحیه، در درجه اول در فرایند تصمیم‌گیری دخیل است. 

دکتر فوجیوتو گفت: " مطالعات اسکن مغز نشان داده است که برانگیختگی بدنی، فعالیت این مرکزهای تصمیم‌گیری را تغییر می‌دهد. نتایج ما هم از این ایده در سطح سلولی پشتیبانی می‌کند و هم نشان می‌دهد که تنها وظیفه برخی از این نورون‌ها ردیابی حالات درونی یا بینابینی بدن است. سوال بعدی که با آن روبرو بودیم این بود که: در طول حالت‌های برانگیختگی شدید، در بیمارانی که از اضطراب، اعتیاد و سایر اختلالات روانپزشکی رنج می‌بردند، چه اتفاقی می‌افتد؟" 

برای پاسخ به این سوال، محققان داده‌های به دست آمده پس از جراحی کردن آمیگدال - مرکز عاطفی مغز  و خاموش کردن این مرکز به صورت مصنوعی، در هر حیوان را مورد تجزیه و تحلیل قرار دادند. این جراحی باعث افزایش ضربان قلب تا 15 ضربه در دقیقه شد. حال در این حالت برانگیختگی بالاتر، هرچه قلب حیوانات سریع‌تر می‌تپد، آهسته‌‌تر جایزه انتخاب می‌کردند. این نشان می‌دهد که وقتی حالت برانگیختگی حیوانات بیشتر افزایش یافت، عملاً فرایند تصمیم‌گیری را مختل می‌کرد.

وقتی تیم به فعالیت عصبی نگاه کرد، چیزهای جالب‌تری پیدا کرد. به نظر می‌رسد افزایش حالت برانگیختگی باعث تغییر نقش‌هایی که نورون‌ها در طول تصمیم‌گیری ایفا می‌کنند، می‌شود. در هر دو مرکز مغز، محققان شاهد کاهش تعداد نورون‌های درگیر در فرآیند تصمیم‌گیری بودند. علاوه بر این، در قشر کمربندی قدامی پشتی، تعداد نورون‌هایی که به نظر می‌رسید حالت‌های داخلی بدن را بررسی می‌کردند کمی افزایش یافت. این موضوع توازن اطلاعات ارائه شده در این ناحیه را تغییر داد، انگار که علامت‌های عصبی برای تصمیم‌گیری توسط برانگیختگی ربوده شده‌اند.

دکتر رودبک گفت: " اگرچه قطعی نیست، اما نتایج ما نشان می‌دهد که افزایش حالت برانگیختگی، مدارهای تصمیم‌گیری در مغز را کنترل می‌کند و باعث ایجاد اختلال در فرایند تصمیم‌گیری می‌شود. ما قصد داریم به مطالعه این موضوع ادامه دهیم که چگونه برانگیختگی می تواند بر عملکردهای سطح بالاتر مغز تأثیر بگذارد و اینکه این موضوع چه تاثیری در اختلال‌های روانپزشکی دارد."

لینک خبر:
https://www.sciencedaily.com/releases/2021/08/210830140224.htm
مرجع خبر:
Atsushi Fujimoto, Elisabeth A. Murray, Peter H. Rudebeck. Interaction between decision-making and interoceptive representations of bodily arousal in frontal cortex. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2021; 118 (35): e2014781118 DOI: 10.1073/pnas.2014781118