كشفت أبحاث حديثة أن تغير مستوى بروتين دماغي أساسي يمكن أن يسرع تكون العادات من خلال تضخيم إشارات التعلم المعتمدة على الدوبامين؛ فعندما ينخفض هذا البروتين تطلق الخلايا العصبية المنتجة للدوبامين نشاطا أقوى، ما يعزز تكوين ارتباطات جديدة بطريقة تشبه ما يحدث عند نشوء السلوكيات الإدمانية.
توصل الباحثون إلى أن قدرة الدماغ على ربط الإشارات أو المنبهات بالمكافآت يمكن أن تقوى أو تضعف تبعا لنشاط بروتين يعرف باسم KCC2؛ هذه الآلية تحدد ما إذا كان الدماغ يستجيب لإشارات تقود إلى سلوكيات إيجابية أو يتجاهل إشارات مرتبطة بعادات ضارة، مثل تلك التي تلعب دورا في إدمان التدخين.
تشير النتائج إلى أن ربط إشارات معينة بتجارب ممتعة أو مجزية هو عملية دماغية أساسية، لكنها تتعرض للاضطراب في حالات عديدة مثل الإدمان والاكتئاب والفصام.
وقد أظهرت الأبحاث أن تعاطي المخدرات يمكن أن يغير بروتين KCC2، وهو بروتين ضروري لعملية التعلم الطبيعية، مما يسمح للمواد الإدمانية بالسيطرة على نظام التعلم في الدماغ وإعادة توجيهه.
عندما تنخفض مستويات KCC2 تصبح الخلايا العصبية المنتجة للدوبامين أكثر نشاطا، فتطلق إشارات أقوى تساعد على ترسيخ ارتباطات المكافأة بسرعة أكبر؛ ويعد الدوبامين ناقلا عصبيا محوريا في التحفيز ومعالجة المكافأة والتحكم الحركي.
ولفهم هذه العلاقة بشكل أعمق درس الباحثون أنسجة دماغية لقوارض، وراقبوا سلوك الجرذان في تجارب كلاسيكية تربط بين إشارة صوتية ومكافأة غذائية.
وأظهرت النتائج أن إطلاق الخلايا العصبية لنشاط متزامن وقصير يمكن أن يضخم تأثير الدوبامين بصورة غير متوقعة؛ هذه الدفعات القصيرة من الدوبامين تعمل كإشارات تعلم قوية تساعد الدماغ على إضفاء معنى وقيمة على التجارب المتكررة.
تفسر هذه النتائج سبب تكون ارتباطات قوية وغير مرغوبة بسهولة، مثل حالة المدخن الذي اعتاد ربط فنجان القهوة الصباحي بسيجارة، ثم يجد لاحقا أن مجرد شرب القهوة يثير رغبة قوية في التدخين.
ويشير الباحثون إلى أن منع تكون مثل هذه الارتباطات، أو إعادة آليات التعلم إلى مسارها الطبيعي، قد يفتح الباب أمام علاجات أفضل للإدمان واضطرابات مشابهة.
كما فحصت الدراسة تأثير أدوية تؤثر في مستقبلات خلوية معينة، مثل البنزوديازيبينات ومن ضمنها الديازيبام.
وقد أظهرت النتائج أن هذه الأدوية لا تكتفي بزيادة أو خفض نشاط الخلايا العصبية، بل قد تعزز أيضا تنسيق إطلاقها المتزامن ما يسمح بنقل المعلومات بكفاءة أعلى داخل الدماغ.
اعتمد الباحثون في دراستهم على مزيج من التقنيات المتقدمة شملت التسجيلات الكهربائية للخلايا العصبية والتحليل الدوائي وقياس الإشارات العصبية الضوئية والنمذجة الحاسوبية والدراسات السلوكية والجزيئية.
واختيرت الجرذان للتجارب السلوكية بسبب قدرتها الأعلى على أداء المهام المعقدة لفترات أطول مقارنة بالفئران مما وفر بيانات أكثر استقرارا ودقة.
ويرى الباحثون أن هذه الاكتشافات تتجاوز فهم التعلم الأساسي، إذ تكشف عن آليات جديدة ينظم بها الدماغ التواصل بين الخلايا العصبية؛ وبما أن هذا التواصل يختل في العديد من الاضطرابات العصبية فإن فهمه قد يساعد مستقبلا في تطوير استراتيجيات علاجية أكثر فاعلية لمجموعة واسعة من أمراض الدماغ.