Salamon, Antal2019. október 24., csütörtök
Tudomány

Jutalmazás, dopamin és az agy – Félelem és jutalmazás az agyban 2/3

2018.09.20.Babiczky Ákos
National Geographic Magyarország

Ha valamiért jutalmat kapunk, pozitívan hat ránk, megpróbálunk minél több elismerést begyűjteni, ennek folyamata nyomon követhető mind a hétköznapjainkban, mind pedig a törzsfejlődésünk során.

Fotó: Profimedia

Amikor kiskorunkban jól viselkedtünk, szüleink valamilyen édességgel díjazták a jó magaviseletünket. Később fűnyírásért cserébe elmehettünk a pénteki buliba, sőt, talán még egy kis extra zsebpénzt is kaptunk. És mi a közös a két példában? Egyrészt maga a jutalmazás, mint jelenség, másrészt pedig a jutalmak hatására aktiválódó agyterületek.

A félelemmel ellentétben a jutalmazás önmagában nem egy érzelem, hanem egy olyan pozitív esemény, aminek kiváltó oka az állat/ember megfelelő viselkedése. Az ember tehát nem pusztán „elszenvedője”, hanem egyben oka is a jutalmazásnak, szemben a félelemmel, melynek forrása általában valamilyen külső, gyakran befolyásolhatatlan tényező. A jutalmazás elengedhetetlen bizonyos kognitív folyamatok (pl. motiváció, vágyakozás), a tanulás és a pozitív érzelmek (pl. öröm, élvezet) kialakításához.

A jutalmazás mindenképpen pozitív, így nem feltétlen szinonimája a megerősítésnek. A megerősítés egyaránt lehet pozitív, illetve negatív, mint azt Burrhus Frederic Skinner klasszikus kísérletei óta tudjuk. Skinner szétválasztotta a klasszikus (pavlovi) és az ún. operáns vagy instrumentális kondicionálás (tanulás) fogalmát. Előbbi valamilyen neutrális stimulus (CS) és valamilyen érzelem/viselkedés asszociációja (pl.: fénystimulus – félelem), míg utóbbi esetben a viselkedésnek nem kiváltó oka van, hanem valamilyen célja (pl.: gomb megnyomása – jutalomszerzés). Mind a két kondicionáláshoz szükség van valamilyen visszacsatolásra, megerősítésre, ám a Pavlovi kondicionálás esetén a megtanulandó stimulus (CS) és a megerősítés (US) együtt jelentkezik, aminek hatására alakul ki a viselkedés, míg az operáns kondicionálás esetén a viselkedés megjelenése váltja ki a megerősítést.

Pavlov kutyái szolgáltatják a legalapvetőbb példát a klasszikus kondicionálásra. A kutyák egyszerre hallották a csengőt (CS) és kaptak ételt (US), aminek következtében beindult a nyálelválasztásuk (viselkedés). Később pedig már csak a csengő hatására is megjelent ez a viselkedés. Az operáns kondicionálásra pedig a korábban említett fűnyírás – zsebpénz hozható fel példaként. A viselkedésünk (fűnyírás) célja a jutalom megszerzése.

És pontosan mi lehet jutalom? Gyakorlatilag bármi, aminek következtében pozitív érzések töltenek el valakit. Azonban megkülönböztethetünk elsődleges, illetve másodlagos jutalmakat. Az elsődleges jutalmak azok, amelyek közvetlenül hozzájárulnak a saját, vagy utódaink életben maradásához. Ezek két nagy kategóriába sorolhatók; azok, amelyek a szervezetünk működésének fenntartásához szükségesek (étel, ital, stb.), illetve azok, amelyek a szaporodásunkat segítik elő (szex, utódgondozás, stb.). Minden más jutalom (pénz, siker, megbecsülés, stb.) tanultnak tekinthető, így a másodlagos kategóriába soroljuk.

Sajnos azonban a jutalmazásnak is előfordulnak kóros megnyilvánulásai. A legkézenfekvőbb és legelterjedtebb betegségek a különböző függőségek, mint például a drog- és alkoholfüggőség. Az előző cikkben már idézett kutatás adatai alapján a fejlett országok lakosságának 2-7 százaléka érintett valamilyen szerfüggőségben. Ezekbe a statisztikákba nem tartoznak bele a viselkedési függőségek, mint például a szerencsejáték-függőség. Ezen kívül a jutalmazási rendszer hibás működését összefüggésbe hozták a hiperaktivitással, a depresszióval és a skizofréniával is.


1. ábra
A dopamin molekula szerkezeti képlete
Forrás: https://neuroresearchproject.com/

Bár az eddigiekből jól látszik, hogy egy rendkívül fontos és összetett kognitív folyamatról van szó, a jutalmazás vezényléséért az agyban főként egyetlen apró molekula felelős – a dopamin. (1. ábra) Érdekes módon ezt a molekulát csak igen kisszámú idegsejt képes előállítani az agyban (az összes neuron 0,000007 %-a). Ezek szinte kivétel nélkül két agyterületen helyezkednek el; az egyik az ún. substantia nigra (feketeállomány), a másik pedig az ún. ventrális tegmentum (VT). (2. ábra)


2. ábra
A ventrális tegmentum (VT, zöld) és a ventrális striátum (VS, sárga) elhelyezkedése az emberi agyban. A VT dopaminsejtjei biztosítják a megfelelő dopaminszintet a VS területén (piros nyíl).
Illusztráció: Babiczky Ákos

A substantia nigra neuronjai inkább az akaratlagos mozgások szervezésében vesznek részt. Pusztulásukra vezethető vissza például a Parkinson-kór kialakulása. A jutalmazásban első sorban a VT sejtjei játszanak fontos szerepet. Ezt a területet szokták az agy jutalomközpontjának is nevezni. A VT dopaminsejtjeinek fő célpontja az ún. ventrális striátum (VS), ahol folyamatos, lassú működésükkel egy állandó, de viszonylag alacsony dopaminszintet tartanak fenn.

Jutalmak megszerzése, vagy jutalmat jelentő jelek hatására azonban a sejtek hirtelen megnövelik a működési frekvenciájukat, rövid, sortűzszerű kisülésekkel. Ezeket a kisüléscsomagokat a szakirodalom burstöknek nevezi. Olyan esetekben, amikor a vártnál kisebb mértékű jutalmat kapunk, a dopaminsejtek tüzelése is mérsékeltebb, sőt akár le is csökkenhet. Bizonyos kutatások pedig arra is rávilágítottak, hogy egy idő után már a korábbival egyenértékű jutalom sem váltja ki a jutalmazási szignált. Ilyenkor nagyobb „értékű” vagy több jutalomra van szükség ugyanannak a kellemes érzésnek a kiváltásához. Sok esetben a problémás szerhasználók viselkedése is ezzel a mechanizmussal magyarázható.

A dopaminsejtek tehát aktivitásuk változtatásával képesek kódolni nem csak a jutalmat magát, hanem annak mértékét is (az elvárásainknak megfelelően). Amikor a jutalom teljesen váratlan, vagy a vártnál nagyobb mértékű a sejtek jobban tüzelnek. Ezzel szemben a vártnál kisebb mértékű, vagy elmaradó jutalom esetén a sejtek tüzelési frekvenciája csökken. Ennek következtében a VS területén nagy időbeli precizitással hirtelen jelentősen megnő vagy lecsökken a dopamin-szint. Tulajdonképpen ezt a megnövekedett dopaminszintet értelmezi az agyunk jutalmazási jelként – és mi is emiatt érezzük a jutalom kiváltotta örömöt és elégedettséget. (3. ábra)


3. ábra

A dopaminszingál megjelenése
Felső ábra: abban az esetben, ha kísérleti állatok mindenféle korábbi tanulás nélkül váratlan jutalmat kapnak (R), a dopaminsejtek tüzelése hirtelen megnő (piros nyíl). Középső ábra: az kísérleti korábbi tanulás után egy stimulushoz (CS) társítják a jutalom (R) megjelenését. Látható, hogy a stimulus után hirtelen megnő a dopaminszint (piros nyíl), de a jutalom megjelenése már nem vált ki ilyen növekedést (zöld nyíl).
Alsó ábra: abban az esetben, ha a várt jutalom nem jelenik meg, az állatok ugyanúgy reagálnak a jutalmat jósoló stimulus megjelenésére (megnövekedett dopaminszint, piros nyíl), viszont a várt jutalom elmaradása dopaminszint-csökkenést fog kiváltani (zöld nyíl). Az ábrán a kis pontok egy-egy sejt aktivitását jelzik, míg felül az oszlopok az összes sejt aktivitását az adott időpillanatban.
Forrás: Schultz, 1999, https://doi.org/10.1152/physiologyonline.1999.14.6.249

Minden olyan helyzetet, amelyhez ennek a jutalmazási jelnek a megjelenése társul az agyunk pozitív eseményként értelmez. Így tanuljuk meg, hogy mely viselkedések ismétlése lesz előnyös számunkra, és melyeket érdemes elkerülni a jövőben. Hatalmas jelentősége van ennek a gyereknevelésben és a pszichoterápiában is, de számos cég is alkalmazza a pozitív megerősítést a dolgozók motiválására.
A legtöbb függőséget okozó szer is ezen a rendszeren keresztül hat az agyunkra. Bár a különböző drogok hatásmechanizmusa eltér, általánosan elmondható, hogy valamilyen módon mindegyik a dopaminszint növelésével fejti ki kellemes hatását. Azok a szerek, amelyek csak kisebb mértékben hatnak a dopaminrendszerre, általában kisebb függőségi potenciállal is bírnak (pl. pszilocibin gombák, LSD).

Az itt bemutatott agyi mechanizmust főként Wolfram Schultz, cambridge-i kutató munkásságán keresztül ismertük meg a ’90-es években. Ő alkotta meg a „jutalmazási jóslási hiba” (reward prediction error) elméletet a dopaminrendszer működésével kapcsolatban. Ebben az elméletben a dopaminsejtek tüzelése tulajdonképpen az elvárásainktól eltérő eseményeket („jóslási hiba”) kódolja. Ezzel magyarázható, hogy miért nem növekszik a dopaminszint egy jutalom sokadik megjelenése után.

Az azóta eltelt évtizedekben azonban számos olyan új eredmény látott napvilágot, ami jelentősen megzavarja ezt az „egyszerű” képet. A legújabb kutatási eredmények például bizonyos mértékű átfedéseket feltételeznek a félelmi és a jutalmazási rendszerben.
A sorozat harmadik részében ezekkel az átfedésekkel és érdekes ellentmondásokkal fogok részletesebben foglalkozni.

Félelem és jutalmazás az agyban című  cikksorozat első része ITT érhető el

Hozzászólások

2035-ben szállhatnak le emberek a Marson

2035-ben szállhatnak le emberek a Marson

Jim Bridenstine, a NASA igazgatója a lehetséges misszió megvalósításáról beszélt.

Kardfogú macskák barangoltak a mai Kanada területén

Kardfogú macskák barangoltak a mai Kanada területén

A híres ragadozók más macskafélékkel is megosztották életterüket.

Európai óraátállítás – 2019. október 27.

Európai óraátállítás – 2019. október 27.

Az uniós választások után számos korábban megkezdett nemzetközi program folytatása következik. Az óraátállítás kérdése is napirendre kerül.

A Hubble is megörökítette a csillagközi üstököst

A Hubble is megörökítette a csillagközi üstököst

Az ősz csillagászati szenzációját, a 2I/Borisov nevet kapott csillagközi üstököst a Hubble űrtávcső szemén keresztül is megnézhetjük már.

Azonosították a midwayi csata egyik roncsát

Azonosították a midwayi csata egyik roncsát

A japán zászlóshajót 5400 méteres mélységben találták meg.

National Geographic 2019. októberi címlap

Előfizetés

A nyomtatott magazinra,
12 hónapra

8 220 Ft

Korábbi számok

National Geographic 2010. januári címlapNational Geographic 2010. februári címlapNational Geographic 2010. márciusi címlapNational Geographic 2010. áprilisi címlapNational Geographic 2010. májusi címlapNational Geographic 2010. júniusi címlapNational Geographic 2010. júliusi címlapNational Geographic 2010. augusztusi címlapNational Geographic 2010. szeptemberi címlapNational Geographic 2010. októberi címlapNational Geographic 2010. novemberi címlapNational Geographic 2010. decemberi címlapNational Geographic 2011. januári címlapNational Geographic 2011. februári címlapNational Geographic 2011. márciusi címlapNational Geographic 2011. áprilisi címlapNational Geographic 2011. májusi címlapNational Geographic 2011. júniusi címlapNational Geographic 2011. júliusi címlapNational Geographic 2011. augusztusi címlapNational Geographic 2011. szeptemberi címlapNational Geographic 2011. októberi címlapNational Geographic 2011. novemberi címlapNational Geographic 2011. decemberi címlapNational Geographic 2012. januári címlapNational Geographic 2012. februári címlapNational Geographic 2012. márciusi címlapNational Geographic 2012. áprilisi címlapNational Geographic 2012. májusi címlapNational Geographic 2012. júniusi címlapNational Geographic 2012. júliusi címlapNational Geographic 2012. augusztusi címlapNational Geographic 2012. szeptemberi címlapNational Geographic 2012. októberi címlapNational Geographic 2012. novemberi címlapNational Geographic 2012. decemberi címlapNational Geographic 2013. januári címlapNational Geographic 2013. februári címlapNational Geographic 2013. márciusi címlapNational Geographic 2013. áprilisi címlapNational Geographic 2013. májusi címlapNational Geographic 2013. júniusi címlapNational Geographic 2013. júliusi címlapNational Geographic 2013. augusztusi címlapNational Geographic 2013. szeptemberi címlapNational Geographic 2013. októberi címlapNational Geographic 2013. novemberi címlapNational Geographic 2013. decemberi címlapNational Geographic 2014. januári címlapNational Geographic 2014. februári címlapNational Geographic 2014. márciusi címlapNational Geographic 2014. áprilisi címlapNational Geographic 2014. májusi címlapNational Geographic 2014. júniusi címlapNational Geographic 2014. júliusi címlapNational Geographic 2014. augusztusi címlapNational Geographic 2014. szeptemberi címlapNational Geographic 2014. októberi címlapNational Geographic 2014. novemberi címlapNational Geographic 2014. decemberi címlapNational Geographic 2015. januári címlapNational Geographic 2015. februári címlapNational Geographic 2015. márciusi címlapNational Geographic 2015. áprilisi címlapNational Geographic 2015. májusi címlapNational Geographic 2015. júniusi címlapNational Geographic 2015. júliusi címlapNational Geographic 2015. augusztusi címlapNational Geographic 2015. szeptemberi címlapNational Geographic 2015. októberi címlapNational Geographic 2015. novemberi címlapNational Geographic 2015. decemberi címlapNational Geographic 2016. januári címlapNational Geographic 2016. februári címlapNational Geographic 2016. márciusi címlapNational Geographic 2016. áprilisi címlapNational Geographic 2016. májusi címlapNational Geographic 2016. júniusi címlapNational Geographic 2016. júliusi címlapNational Geographic 2016. augusztusi címlapNational Geographic 2016. szeptemberi címlapNational Geographic 2016. októberi címlapNational Geographic 2016. novemberi címlapNational Geographic 2016. decemberi címlapNational Geographic 2017. januári címlapNational Geographic 2017. februári címlapNational Geographic 2017. márciusi címlapNational Geographic 2017. áprilisi címlapNational Geographic 2017. májusi címlapNational Geographic 2017. júniusi címlapNational Geographic 2017. júliusi címlapNational Geographic 2017. augusztusi címlapNational Geographic 2017. szeptemberi címlapNational Geographic 2017. októberi címlapNational Geographic 2017. novemberi címlapNational Geographic 2017. decemberi címlapNational Geographic 2018. januári címlapNational Geographic 2018. februári címlapNational Geographic 2018. márciusi címlapNational Geographic 2018. áprilisi címlapNational Geographic 2018. májusi címlapNational Geographic 2018. júniusi címlapNational Geographic 2018. júliusi címlapNational Geographic 2018. augusztusi címlapNational Geographic 2018. szeptemberi címlapNational Geographic 2018. októberi címlapNational Geographic 2018. novemberi címlapNational Geographic 2018. decemberi címlapNational Geographic 2019. januári címlapNational Geographic 2019. februári címlapNational Geographic 2019. márciusi címlapNational Geographic 2019. áprilisi címlapNational Geographic 2019. májusi címlapNational Geographic 2019. júniusi címlapNational Geographic 2019. júliusi címlapNational Geographic 2019. augusztusi címlapNational Geographic 2019. szeptemberi címlapNational Geographic 2019. októberi címlap

Hírlevél feliratkozás

Kérjük, erősítsd meg a feliratkozásod az e-mailben kapott linkre kattintva!

Kövess minket