Nghiên cứu chuột thăm dò cách Serotonin ảnh hưởng đến sự kiên nhẫn

Serotonin là một chất truyền tin hóa học trong cơ thể có liên quan đến nhiều hành vi, từ tâm trạng và giấc ngủ đến cảm giác thèm ăn và tự phát.

Trong một nghiên cứu mới trên chuột, các nhà nghiên cứu Nhật Bản tại Đơn vị Tính toán Thần kinh thuộc Đại học Sau đại học Viện Khoa học và Công nghệ Okinawa (OIST) đã tìm hiểu cách serotonin có thể ảnh hưởng đến khả năng kiên nhẫn của một người trong khi chờ đợi phần thưởng.

Các phát hiện được công bố trên tạp chí Nature Communications.

Sức mạnh của serotonin đối với hành vi của con người đã khiến nó trở thành trọng tâm chính trong điều trị các tình trạng sức khỏe tâm thần như trầm cảm, đặc biệt với việc sử dụng các chất ức chế thụ thể serotonin có chọn lọc (SSRI). Những loại thuốc này làm chậm quá trình tái hấp thu serotonin và giữ cho nó hoạt động trong não.

Tác giả nghiên cứu, Tiến sĩ Katsuhiko Miyazaki cho biết: “Serotonin đã được nghiên cứu rất nhiều trong lĩnh vực dược lý và các loại thuốc serotonergic thường được kê đơn, nhưng vai trò của serotonin đối với hành vi là không rõ ràng. Ông đã tiến hành nghiên cứu với Tiến sĩ Kayoko Miyazaki.

Đối với nghiên cứu, những con chuột được huấn luyện để thực hiện một nhiệm vụ để nhận phần thưởng thức ăn: đặt mũi của chúng vào một lỗ nhỏ và chờ đợi - được gọi là “cái chọc mũi”. Sau một khoảng thời gian định trước, phần thưởng đã được chuyển đến.

Trong một nghiên cứu trước đó, nhóm nghiên cứu đã sử dụng một phương pháp cho phép các nhà khoa học sử dụng ánh sáng để kích thích các tế bào thần kinh cụ thể với thời gian chính xác - kỹ thuật này được gọi là quang di truyền. Các tế bào thần kinh được biến đổi gen để tạo ra một loại protein nhạy cảm với ánh sáng, sau đó được kích thích bằng cách chiếu ánh sáng dọc theo một sợi quang được cấy vào não.

Trong nghiên cứu, các tế bào thần kinh sản xuất serotonin được kích thích về mặt di truyền quang học trong một vùng não được gọi là nhân raphe lưng (DRN), vùng này xuất ra rộng rãi đến não trước. Các phát hiện cho thấy việc tăng hoạt động của tế bào thần kinh serotonin trong DRN đã kéo dài đáng kể thời gian chuột sẵn sàng chờ thưởng thức ăn.

Nhưng liệu những con chuột có phản ứng tương tự trong những trường hợp không chắc chắn khi nhận được phần thưởng? Nói cách khác, chuột sẽ đợi thức ăn bất kể xác suất và thời gian nó xuất hiện, hay chúng sẽ bỏ cuộc?

Các nhà nghiên cứu nhận thấy rằng có những giới hạn đối với khả năng nâng cao tính kiên nhẫn của serotonin - trên thực tế, độ chắc chắn của phần thưởng ảnh hưởng đáng kể đến thời gian chuột sẵn sàng chờ đợi.

Ví dụ, những con chuột được cho thử nghiệm chọc ngoáy mũi với 75% cơ hội nhận được phần thưởng và khoảng thời gian chờ 3 giây trước khi phần thưởng được giao. Khi những con chuột này không được thưởng, thời gian chờ đợi của chúng bị kéo dài. Tuy nhiên, trong các thử nghiệm trong đó cơ hội nhận được phần thưởng sau khi chọc ngoáy mũi là 50% hoặc 25%, việc tăng serotonin không ảnh hưởng đến thời gian chờ đợi của họ.

Katsuhiko Miyazaki cho biết: “Hiệu ứng kiên nhẫn chỉ hoạt động khi con chuột nghĩ rằng có khả năng cao sẽ được thưởng.

Các phát hiện cho thấy mối quan hệ giữa việc kích hoạt serotonin và hành vi tiếp theo phụ thuộc nhiều vào niềm tin của loài gặm nhấm về hoàn cảnh. Những kết quả này có thể có ý nghĩa đối với sự hiểu biết của chúng tôi về việc con người dùng thuốc tăng serotonin cũng có thể bị ảnh hưởng như thế nào.

Katsuhiko Miyazaki cho biết: “Điều này có thể giúp giải thích tại sao điều trị trầm cảm kết hợp với SSRI và liệu pháp nhận thức - hành vi hiệu quả hơn là chỉ dùng SSRI”. "Sự thúc đẩy tâm lý của liệu pháp được tăng cường bởi mức serotonin tăng lên."

Nguồn: Viện Khoa học và Công nghệ Okinawa