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Pesquisadores da Universidade da Califórnia em Los Angeles, da Universidade de Sydney e da Universidade Estadual de Nova Jersey realizaram recentemente um estudo com o objetivo de compreender melhor como os neurônios dopaminérgicos (ou seja, células cerebrais que apoiam a produção de dopamina) suportam a aprendizagem baseada em recompensa. Suas descobertas, publicadas na revista Nature Neuroscience, sugerem que, em vez de representar o valor atribuído a diferentes estímulos, esses neurônios contribuem para a formação de novas associações mentais entre estímulos e recompensa (ou outros estímulos neutros), que nos ajudam a formar mapas cognitivos do nosso ambiente.
“Nossas pesquisas recentes mostraram que a atividade dos neurônios da dopamina atua como o sinal de ensino do cérebro”, disse Melissa Sharpe, coautora do artigo, ao Medical Xpress. “Isso ocorre sempre que algo novo ou saliente acontece, o que nos ajuda a aprender a associar eventos para formar uma nova memória. De forma crítica, mostramos que os neurônios da dopamina fazem isso sem tornar as coisas ‘valiosas’ ou ‘boas’ por si mesmas”.
Este trabalho está em desacordo com estudos anteriores que definiram a dopamina como o neurotransmissor responsável por “felicidade” ou “prazer”. No entanto, se os neurônios dopaminérgicos não carregam sinais de valor, eles não deveriam ser capazes de atribuir qualidades positivas ou prazerosas a experiências ou ações específicas.
“Estávamos nos perguntando, se os neurônios da dopamina não carregam um sinal de valor, então como eles suportam a autoestimulação intracraniana, o que sugere que os neurônios da dopamina carregam um sinal de valor?” explicou a Dra. Sharpe. “Nossos experimentos foram, portanto, destinados a responder à pergunta: Se os neurônios da dopamina realmente carregam valor no contexto da autoestimulação intracraniana, qual é a representação cognitiva que permite [eles] fazerem isso?”
Para responder a essa pergunta de pesquisa, a Dra. Sharpe e seus colegas realizaram uma série de experimentos em ratos. Durante esses experimentos, eles empregaram um procedimento de transferência pavloviana-para-instrumental, um teste experimental bem conhecido projetado para elucidar as representações cognitivas que impulsionam o comportamento animal ou humano.
“Ensinamos aos ratos que um sinal (por exemplo, um tom ou clique) leva a um resultado específico (por exemplo, estimulação da dopamina ou um pellet de comida)”, disse a Dra. Sharpe. “Então, quando o tom ou clique é reproduzido, um desses resultados ocorre (por exemplo, tom —> estimulação da dopamina). Em seguida, ensinamos a eles que podem obter esses resultados pressionando uma das duas alavancas. Se o sinal os faz pensar no resultado ‘específico’ com o qual foi associado (por exemplo, estimulação da dopamina), eles aumentarão seletivamente a pressão da alavanca associada à estimulação da dopamina (e não à comida).”
Os experimentos realizados pela Dra. Sharpe e seus colegas produziram várias descobertas interessantes. Primeiro, os pesquisadores descobriram que uma taxa fisiológica de atividade dos neurônios da dopamina não suportava a autoestimulação intracraniana de uma forma que sugerisse que os neurônios da dopamina carregavam um sinal de valor.
No entanto, eles observaram que, se fizessem os neurônios dopaminérgicos dispararem acima dessa taxa fisiológica, o disparo desses neurônios poderia funcionar como um objetivo específico sensorial em direção ao qual os animais exibiam comportamento. Ou seja, uma alta frequência de disparo nos neurônios da dopamina poderia funcionar como uma recompensa que, em última análise, levava os ratos a se envolverem nos comportamentos de busca de prazer associados ao chamado efeito de transferência pavloviana-para-instrumental.
“Isso sugere que quando os neurônios da dopamina disparam na vida cotidiana, eles não estão tornando as coisas valiosas”, explicou a Dra. Sharpe. “Em vez disso, eles funcionam para nos ajudar a formar novas memórias ou como as coisas em nosso ambiente estão relacionadas. Em um caso em que os neurônios da dopamina disparam mais do que deveriam (por exemplo, ao tomar drogas de abuso), isso pode ser codificado no cérebro como um evento recompensador que nos torna mais propensos a buscar drogas no futuro”.
No geral, este estudo recente da Dra. Sharpe e seus colegas poderia contribuir muito para a compreensão da dopamina e seu papel na aprendizagem baseada em recompensa (ou seja, reforço). Em particular, suas descobertas sugerem que os neurônios da dopamina não carregam sinais de valor que atribuem prazer ou felicidade a estímulos no ambiente. No futuro, eles poderiam abrir caminho para experimentos adicionais destinados a validar ainda mais as descobertas da equipe ou examinar a contribuição única de circuitos neurais específicos que produzem dopamina.
“Nossa equipe agora está interessada em como diferentes circuitos de dopamina contribuem para diferentes tipos de aprendizagem e como isso nos ajuda a criar uma representação complexa, mas unificada, do nosso ambiente”, acrescentou a Dra. Sharpe.