Num novo estudo, investigadores da Escola de Medicina da Universidade Wake Forest (WFUSM) revelaram informações importantes sobre os mecanismos de tomada de decisão do cérebro que podem ajudar-nos a compreender melhor como a sinalização da dopamina difere nas doenças psiquiátricas e neurológicas. O estudo é o primeiro a mapear a regulação da dopamina profundamente no cérebro de três pessoas em tempo real, revelando o importante papel dos neurotransmissores do cérebro no reconhecimento de recompensas e na aprendizagem com os erros.

"Pesquisas anteriores mostraram que a dopamina desempenha um papel importante na forma como os animais aprendem com experiências de 'recompensa' (e possivelmente de 'punição')", disse Kenneth T. Kishida, Ph.D., professor associado de fisiologia, farmacologia e neurocirurgia na WFUSM. "Mas poucos avaliaram diretamente os efeitos rápidos da dopamina no cérebro humano. Este é o primeiro estudo em humanos sobre como a dopamina codifica recompensa e punição, e se a dopamina reflete os 'melhores' sinais de ensino usados ​​nas pesquisas mais avançadas de inteligência artificial da atualidade."

Neste estudo, os pesquisadores usaram voltametria cíclica de varredura rápida combinada com aprendizado de máquina para medir os níveis de dopamina em tempo real. Como isso só pode ser feito durante um procedimento invasivo, três pacientes programados para receber esse tratamento – estimulação cerebral profunda para tremor essencial – foram incluídos no estudo.

Os pesquisadores inseriram um microeletrodo de fibra de carbono profundamente no cérebro dos participantes para monitorar a dopamina no corpo estriado, uma região do cérebro envolvida na tomada de decisões, formação de hábitos e recompensas.

Eles foram então convidados a jogar um jogo de computador simples com três fases que exigia que os participantes aprendessem através da experiência a fazer escolhas que maximizassem as recompensas e minimizassem as penalidades. Os jogadores são recompensados ​​com dinheiro real se tomarem a decisão certa; se tomarem a decisão errada, perderão dinheiro como penalidade. Durante vários estágios do jogo, a dopamina de cada participante foi medida a cada 100 milissegundos.

O que eles descobriram foi inesperado: a via da dopamina pode ser muito mais numerosa e complexa do que pensávamos, desempenhando um papel igualmente importante no processamento da perda de dinheiro e da vitória. E esses caminhos operam em diferentes escalas de tempo.

“Descobrimos que a dopamina não só desempenha um papel na sinalização de experiências positivas e negativas no cérebro, mas parece fazê-lo de uma forma óptima quando se tenta aprender com esses resultados”, disse Kishida. "O que também é interessante é que parece haver caminhos separados no cérebro, que podem envolver o sistema de dopamina em experiências de recompensa e punição separadamente. Nossos resultados revelaram o resultado surpreendente de que esses dois caminhos podem codificar experiências de recompensa e punição em escalas de tempo ligeiramente diferentes, com intervalos de apenas 200 a 400 milissegundos."

Esta pesquisa mostra que a dopamina é um fator chave na forma como aprendemos com experiências boas e ruins, ajudando nosso cérebro a ajustar o comportamento e a fazer escolhas associadas a resultados positivos.

“Tradicionalmente, a dopamina é frequentemente chamada de ‘neurotransmissor da felicidade’”, disse Kishida. "No entanto, nosso trabalho fornece evidências de que este não é o caso da dopamina. Em vez disso, a dopamina é um componente importante de um sistema complexo que ensina nossos cérebros e orienta nosso comportamento. A dopamina também está envolvida no ensino de nossos cérebros sobre experiências punitivas, o que é uma descoberta importante que pode fornecer novas direções de pesquisa e nos ajudar a compreender melhor os mecanismos subjacentes à depressão, ao vício e aos distúrbios mentais e neurológicos relacionados".

A pesquisa foi publicada na revista Science Advances.