Dopaminová dorzolaterální prefrontální kortexová behaviorální flexibilita

Behaviorální nebo kognitivní flexibilita (BF) je základní schopnost, která umožňuje organismu adaptivně měnit reakce v souladu se zpětnou vazbou výsledků. U lidí je tato schopnost narušena u těch, kteří trpí různými neurologickými a psychiatrickými stavy včetně Parkinsonovy choroby, schizofrenie, závislosti, obsedantně kompulzivní poruchy a autismu. Navíc existují důkazy o podstatných individuálních rozdílech v kojení u zdravé populace.

Dva známé neurobiologické mechanismy, které se týkají výkonnosti kojení, jsou variace funkce dopaminu (DA) a serotoninu (SE). Jedna konkrétní oblast mozku, která se silně podílí na BF, je prefrontální kortex (PFC), přičemž dorzolaterální PFC přijímá převážně DA inervaci a dorzomediální PFC vstup SE. Studie prokázaly, že poškození částí PFC včetně orbitofrontálního kortexu (OFC), například, zhoršuje reverzní učení (forma BF), zatímco léze dorzolaterálního PFC ovlivňují posun pozornosti (další měřítko BF).

U lidí se ukázalo, že domnělé zvýšení efluxu DA prostřednictvím podávání DA a prekurzoru norepinefrinu tyrosinu zlepšuje výkon při přepínání úkolů a inhibiční kontrolu, což naznačuje kauzální roli DA při regulaci kojení. Podobně se ukázalo, že domnělá deplece neurotransmise serotoninu prostřednictvím postupů deplece tryptofanu snižuje BOLD odpověď během monitorování výkonu a zvyšuje perseverativní chování.

Jednou z důležitých strategií (u lidí) k pozorování, zda se PFC kauzálně podílí na výkonu kojení, je reverzibilní elektrická stimulace PFC, takže buňky PFC mohou být inhibovány nebo excitovány, zatímco účastník provádí úkol kojení. V posledních letech využilo několik laboratoří výhodu relativně nové technologie známé jako transkraniální stimulace stejnosměrným proudem (tDCS) ke studiu vztahu mezi mozkovou funkcí a chováním. Při použití této techniky je zvýšení nebo snížení kortikální excitability částečně určeno polaritou stimulace; ke zvýšení dochází pod anodovou elektrodou, zatímco k poklesu dochází pod záporně nabitou katodou.

Při použití tohoto přístupu několik studií ukázalo, že anodická a katodická stimulace přes PFC může mít řadu účinků na výkon BF s obecnými zlepšeními během anodické stimulace a zhoršením během katodické. Pokud je tomu tak, jedním důležitým krokem, který je třeba pochopit, je, zda dopamin a serotonin jsou v kauzálním vztahu k těmto výsledkům, když jsou neurony dLPFC/dMPFC buď excitovány nebo inhibovány prostřednictvím tDCS.

Specifická novinka této studie tedy spočívá v kombinaci psychofarmakologického přístupu (tj. zatížení tyrosinem/tryptofanem) se selektivním neuroanatomickým (tj. dorzolaterální/dorzomediální prefrontální kortex) inhibice buněk prostřednictvím tDCS, zatímco účastníci provádějí úkoly kojení. Tímto způsobem budeme schopni zjistit, zda je zvýšený dopaminergní/serotonergický výstup do PFC nezbytným požadavkem pro výkon kojení.