Noradrenalin, Acetylcholin og dynamisk læring hos raske mennesker

Baggrund: Tidligere forskning har vist, at menneskelige elever er i stand til at indkode sandsynligheden for positive og negative udfald parallelt og tilpasse deres læringsadfærd til informationsindholdet i positive og negative udfald (Pulcu og Browning 2017). I forstærkende læringsopgaver påvirker volatiliteten (også kendt som uventet usikkerhed, der opstår, når omgivelserne pludselig ændrer sig) af resultater direkte, hvor informative resultaterne opfattes som værende (Behrens, Woolrich et al. 2007). Tidligere undersøgelser har konsekvent vist, at menneskelige deltagere bruger en højere indlæringsrate, mens de lærer af resultater med høj volatilitet (Behrens, Woolrich et al. 2007, Browning, Behrens et al. 2015, Pulcu og Browning 2017). En anden kilde til usikkerhed er forventet usikkerhed, som opstår fra naturligt varierende udfald (f. temperaturændringer fra dag til dag). Forskellige kilder til usikkerhed i miljøet hævdes at være forbundet med aktiviteten af ​​forskellige neurotransmittersystemer i den menneskelige hjerne (Yu og Dayan, 2005) (Angela og Dayan 2005). For eksempel menes udfaldsvolatilitet (uventet usikkerhed) at være forbundet med aktiviteten af ​​det centrale noradrenalin (NE), hvorimod udfaldsvariation (forventet usikkerhed) er blevet forbundet med det kolinerge (ACY) system.

Undersøgelser, der anvender pupillometri (en ikke-invasiv måde at udlede central noradrenalinaktivitet i den menneskelige hjerne) viste, at pupillens størrelse er forbundet med volatiliteten af ​​resultater under forstærkende læringsopgaver (Browning, Behrens et al. 2015, Pulcu og Browning 2017). Pupilstørrelsen kan imidlertid også påvirkes af aktiviteten af ​​andre neurotransmittere, herunder acetylcholin, hvilket begrænser graden, hvormed disse resultater kan tilskrives NE-systemet. Yderligere har tidligere menneskelige undersøgelser været forbundet af karakter, og derfor er årsagsrollen af ​​NE- og ACY-systemerne i menneskelig læring under usikkerhed endnu ikke blevet testet. Den nuværende undersøgelse vil adressere denne vidensmangel ved at undersøge, hvordan administration af en enkelt dosis af noradrenalin-genoptagelseshæmmeren reboxetin eller cholinesterasehæmmeren rivastigmin påvirker valgadfærd og pupilkorrelater af menneskelig forstærkningsindlæring.

Studiestruktur: Alle deltagere vil blive rekrutteret via rekrutteringspipelinen beskrevet nedenfor. Den anvendte randomiseringsprocedure vil behandle deltagerne, som om der kørte 2 parallelle undersøgelser: et reboxetin vs. placebo- og et rivastigmin vs. placebo-studie. Forskere vil tildele deltagere til enten reboxetin- eller rivastigmin-armen (NB: forskere vil ikke være blinde for denne tildeling, selvom deltagerne vil være det). Begge undersøgelser vil randomisere deltagere i et 1:1-forhold, stratificeret efter køn, til enten det aktive lægemiddel eller placebo (NB både forskere og deltagere vil forblive blinde over for denne tildeling). Dette vil resultere i en samlet gruppestørrelse for reboxetin:rivastigmin:placebo-grupperne på 30:30:60 (hvor deltagere randomiseret til placebo er specifikt forbundet med reboxetin- eller rivastigmingruppen). Begrundelsen for denne tilgang er, at mens undersøgelsesprocedurerne er identiske for alle deltagere, behandler efterforskerne 2 separate spørgsmål i denne undersøgelse (effekten af ​​NE-manipulation og effekten af ​​ACY-manipulation på læring), som er mere ligetil vurderet ved hjælp af to, separate, placebokontrollerede sammenligninger i stedet for et større studie med tre grupper.