Bron: Science Daily | Methode: Herschreven
Origineel: “New research reveals how everyday cues secretly shape your habits”
Researchers uncovered how shifting levels of a brain protein called KCC2 can reshape the way cues become linked with rewards, sometimes making habits form more quickly or more powerfully than expected. When this protein drops, dopamine neurons fire more intensely,…
Waarom zorgt de geur van koffie ervoor dat een ex-roker plots weer zin krijgt in een sigaret? Hoe komt het dat bepaalde dagelijkse routines zo moeilijk te doorbreken zijn? Wetenschappers van Georgetown University Medical Center hebben een cruciaal mechanisme ontdekt dat verklaart hoe ons brein gewoontes en verslavingen ontwikkelt.
**Hersenproteïne stuurt gewoontevorming aan**
Het onderzoek, gepubliceerd in het prestigieuze tijdschrift Nature Communications, toont aan dat veranderingen in een specifiek hersenproteïne genaamd KCC2 de manier waarschop we associaties tussen prikkels en beloningen vormen drastisch kunnen beïnvloeden. Wanneer de niveaus van dit proteïne dalen, gaan dopamineneuronen intensiever vuren, waardoor nieuwe associaties sneller en krachtiger worden gevormd.
“Ons vermogen om bepaalde prikkels of stimuli te koppelen aan positieve of belonende ervaringen is een fundamenteel hersenproces, en dit wordt verstoord bij veel aandoeningen zoals verslaving, depressie en schizofrenie,” legt hoofdonderzoeker Alexey Ostroumov uit. Hij is assistent-professor in de afdeling Farmacologie & Fysiologie aan Georgetown University School of Medicine.
**Van koffiegeur tot sigaretverslaving**
Het onderzoeksteam bestudeerde hersenweefsel van knaagdieren en observeerde het gedrag van ratten tijdens klassieke Pavlov-experimenten. Hierbij kregen de dieren een kort geluidssignaal te horen voordat ze een suikerklontje ontvingen. Deze experimenten hielpen de onderzoekers begrijpen hoe het brein leert associaties te maken tussen signalen en beloningen.
“Onze bevindingen helpen verklaren waarom krachtige en ongewenste associaties zo gemakkelijk ontstaan, zoals wanneer een roker die altijd koffie combineert met een sigaret later merkt dat alleen al het drinken van koffie een sterke drang tot roken oproept,” aldus Ostroumov.
Het onderzoek toont aan dat wanneer KCC2-niveaus verlaagd zijn, dopamineneuronen niet alleen sneller vuren, maar ook in gecoördineerde patronen. Deze gecoördineerde activiteit versterkt het leersignaal aanzienlijk, waardoor het brein betekenis en waarde toekent aan gedeelde ervaringen.
**Geneesmiddelen beïnvloeden coördinatie**
Opmerkelijk is dat de onderzoekers ook ontdekten hoe bepaalde medicijnen dit proces kunnen beïnvloeden. Ze onderzochten of geneesmiddelen die inwerken op specifieke cellulaire receptoren, waaronder benzodiazepinen zoals diazepam (Valium), leerprocessen kunnen veranderen.
Het team stelde vast dat diazepam deze gecoördineerde neuronale activiteit kan ondersteunen in hun experimenten. Dit voegt een nieuwe laag toe aan ons begrip van hoe deze medicijnen werken en waarom ze effect hebben op angst en spanning.
**Methodologische precisie**
Voor hun onderzoek combineerden de wetenschappers verschillende experimentele benaderingen, waaronder elektrofysiologie, farmacologie, gedragsstudies, computationele modellering en moleculaire analyses. Joyce Woo, de hoofdauteur van de studie en doctoraatsstudent in Ostroumov’s laboratorium, legt uit waarom ze specifiek ratten kozen voor de gedragsexperimenten.
“Ratten presteren meestal consistenter dan muizen bij langere en complexere taken,” verklaart Woo. “Hun betrouwbaarheid in beloning-leerexperimenten stelde ons onderzoeksteam in staat om stabielere en informatievere gegevens te verzamelen.”
**Verslavende stoffen kapen leersysteem**
Het onderzoek werpt ook licht op hoe verslavende stoffen ons natuurlijke leersysteem kunnen manipuleren. “Drugsmisbruik kan veranderingen veroorzaken in het KCC2-proteïne dat cruciaal is voor normaal leren,” legt Ostroumov uit. “Door dit mechanisme te verstoren, kunnen verslavende stoffen het leerproces kapen.”
Deze inzichten zijn bijzonder relevant voor het begrijpen van waarom sommige mensen gevoeliger zijn voor het ontwikkelen van verslavingen en waarom bepaalde omgevingsprikkels zo krachtige verlangensreacties kunnen oproepen.
**Bredere implicaties voor behandeling**
De onderzoekers geloven dat hun ontdekkingen verder reiken dan alleen fundamenteel leeronderzoek. “Ze onthullen nieuwe manieren waarop het brein communicatie tussen neuronen reguleert,” stelt Ostroumov. “En omdat deze communicatie fout kan lopen bij verschillende hersenaandoeningen, hopen we dat we door deze verstoringen voor te zijn, of door normale communicatie te herstellen wanneer die beschadigd is, kunnen helpen bij het ontwikkelen van betere behandelingen voor een breed scala aan hersenaandoeningen.”
**Toekomstperspectief**
Dit onderzoek, ondersteund door de National Institutes of Health en verschillende andere onderzoeksorganisaties, opent nieuwe wegen voor het begrijpen en behandelen van verslavingen en andere psychiatrische aandoeningen. Door beter te begrijpen hoe ons brein gewoontes vormt, kunnen wetenschappers effectievere interventies ontwikkelen om schadelijke patronen te doorbreken en gezonde gewoontes te bevorderen.
De bevindingen bieden hoop voor miljoenen mensen die worstelen met verslavingen en dwangmatige gedragingen, en kunnen uiteindelijk leiden tot meer gerichte en effectieve behandelingen.