Νευροεπιστήμονες και νευροχειρουργοί από το πανεπιστήμιο της Pennsylvania αναφέρουν σε δημοσίευσή τους στο Journal of Neuroscience ότι διέγερση συγκεκριμένων πληθυσμών
νευρώνων μπορεί να τροποποιήσει την πορεία της μάθησης. Είναι η πρώτη φορά που υποστηρίζεται ότι η διέγερση νευρώνων που περιέχουν ντοπαμίνη, στην περιοχή της μέλαινας ουσίας (μιας δομής που εντοπίζεται στο μεσεγκέφαλο και σχετίζεται με το αίσθημα της επιβράβευσης/ανταμοιβής, τον εθισμό αλλά και τις κινήσεις) μπορεί να οδηγήσει σε αλλαγές στη μάθηση μέσω της ώθησης των ατόμων να επαναλαμβάνουν συμπεριφορές που τους απέδιδαν ένα είδος επιβράβευσης.
«Η διέγερση της μέλαινας ουσίας όσο οι συμμετέχοντες στο πείραμα έπαιρναν την ανταμοιβή/επιβράβευση, τους οδηγούσε στο να επαναλάβουν τη συμπεριφορά που προηγήθηκε της επιβράβευσης, γεγονός το οποίο υποδηλώνει πως η συγκεκριμένη περιοχή του εγκεφάλου παίζει ρόλο στη διαμόρφωση της συνειρμικής μάθησης που βασίζεται στη δράση» λέει ο Michael Kahana, ένας εκ των συγγραφέων του άρθρου και καθηγητής ψυχολογίας στο Penn’s School of Arts and Sciences .
Έντεκα συμμετέχοντες στο πείραμα υφίσταντο θεραπεία για τη νόσο Parkinson’s με εν τω βάθει διέγερση του εγκεφάλου (με εμφύτευση στον εγκέφαλο, ειδικού ‘βηματοδότη’ ο οποίος στέλνει ηλεκτρικά σήματα σε συγκεκριμένες περιοχές του εγκεφάλου). Κατά τη διάρκεια μιας φάσης της θεραπείας κατά την οποία ήταν ξύπνιοι έπαιζαν ένα ηλεκτρονικό παιχνίδι στο οποίο διάλεγαν μεταξύ διαφορετικών ζευγών αντικειμένων, καθένα από τα οποία συνοδευόταν από διαφορετικά ποσοστά ανταμοιβής (παιχνίδια ανάλογης λογικής με το καζίνο). Τα ζεύγη των αντικειμένων βρίσκονταν οθόνες των υπολογιστών και οι συμμετέχοντες διάλεγαν πατώντας κουμπιά σε τηλεκοντρόλ. Η «αμοιβή» ήταν η εμφάνιση μιας πράσινης οθόνης και ένας χαρακτηριστικός ήχος. Φυσικά δε γνώριζαν από πριν τι αμοιβή δίνει το κάθε ζεύγος αντικειμένων που επιλέγουν αλλά η «δουλειά» τους ήταν να βρουν ποια ήταν τα καλύτερα ζεύγη με βάση τη λογική «δοκιμή και σφάλμα».
Όταν διεγειρόταν η μέλαινα ουσία κατά τη διάρκεια εμφάνισης της πράσινης οθόνης (ανταμοιβή) οι συμμετέχοντες έτειναν αμέσως μετά να επαναλαμβάνουν το πάτημα του κουμπιού που τους οδήγησε σ’ αυτή την ανταμοιβή. Το αξιοπερίεργο όμως είναι ότι αυτό το ίδιο κουμπί που συνέχιζαν να πατάνε μπορεί να μην αντιστοιχούσε πλέον στο ζεύγος αντικειμένων που έδινε τη μεγαλύτερη ανταμοιβή.
«Ενώ υποψιαζόμασταν ήδη, από μελέτες σε ζωικά μοντέλα, ότι οι ντοπαμινεργικοί νευρώνες στη μέλαινα ουσία παίζουν ρόλο στη μάθηση που σχετίζεται με την επιβράβευση, είναι η πρώτη φορά που αποδεικνύεται σε ανθρώπους ότι η ηλεκτρική διέγερση κοντά σε αυτούς τους νευρώνες μπορεί να τροποποιήσει τη διαδικασία της μάθησης» λέει ο Gordon Baltuch, ένας εκ των συγγραφέων του άρθρου και καθηγητής Νευροχειρουργικής στο PerelmanSchool of Medicine στο Πανεπιστήμιο της Pennsylvania. Συμπληρώνει επίσης ότι «τα αποτελέσματα αυτά μπορεί να έχουν κλινικές εφαρμογές στη διαμόρφωση της μάθησης που σχετίζεται με την επιβράβευση σε παθολογικές καταστάσεις όπως είναι ο εθισμός σε ουσίες ή στα τυχερά παιχνίδια αλλά ακόμα και στην αποκατάσταση ασθενών με νευρολογικά προβλήματα».
