Zastanawiałeś się kiedyś, dlaczego o 9 rano możesz przebrnąć przez projekt, a o 15:00 tracisz całą siłę woli? Naukowcy z Uniwersytetu w Nagoi w Japonii wskazali mechanizm mózgowy, który może wyjaśniać, jak motywacja utrzymuje się – lub gaśnie – gdy robi się ciężko. Ich badanie, opublikowane w Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), podkreśla rolę neuronów oreksynowych w podtrzymywaniu zachowań motywowanych.

Utrata motywacji jest cechą charakterystyczną depresji, uzależnień i ADHD, jednak leżące u jej podstaw procesy mózgowe pozostawały frustrująco niejasne. Wkraczają Hiroyuki Mizoguchi, profesor nadzwyczajny, i Kiyofumi Yamada, profesor emerytowany, z Graduate School of Medicine na Uniwersytecie w Nagoi, którzy skupili się na neuronach oreksynowych – komórkach, które już teraz żonglują snem, apetytem i wydatkowaniem energii. Wcześniejsze wskazówki sugerowały, że neurony te mogą również wpływać na motywację, ale ich dokładny wkład był jasny jak mglisty poranek.

Aby to rozplątać, zespół badał szczury szukające nagrody w postaci jedzenia. W przeciwieństwie do typowych modeli mysich, szczury doskonale radzą sobie w złożonych zadaniach behawioralnych, ale ich neurony są trudniejsze do manipulowania. Rozwiązanie? Genetycznie zmodyfikowane szczury 'oreksyna-Cre', umożliwiające precyzyjne celowanie w neurony produkujące oreksynę.

Stosując chemogenetykę do aktywacji tych neuronów, poddano szczury testowi progresywnego współczynnika, w którym każda nagroda wymagała większej liczby nosowych szturchnięć. 'Punkt załamania' – moment, w którym szczur się poddaje – służył jako miara motywacji. Aktywowane szczury osiągały wyższe punkty załamania, pracując ciężej dla nagrody. Odwrotnie, szczury z selektywnie zdegradowanymi neuronami oreksynowymi poddawały się szybciej, a ich motywacja była wyraźnie spłaszczona.

Fotometria światłowodowa ujawniła aktywność oreksyny w czasie rzeczywistym: wzrastała, gdy szczury oczekiwały jedzenia, spadała po jego dostarczeniu, ale pozostawała podwyższona, gdy oczekiwane nagrody nie materializowały się. Aktywność ta skalowała się również z trudnością zadania, co sugeruje, że mózg łączy oczekiwanie nagrody z wymaganym wysiłkiem.

Aby potwierdzić związek przyczynowy, zespół zastosował optogenetykę. Tłumienie aktywności oreksyny za pomocą białka hamującego czyniło szczury leniwszymi – potrzebowały więcej czasu na wymagające zadania i miały niższe punkty załamania. Jednak zwiększenie aktywności za pomocą białka pobudzającego nie skłoniło do dodatkowego wysiłku. Tak więc neurony oreksynowe są niezbędne do motywacji, ale ich podkręcenie nie jest magicznym trikiem na produktywność.

'Nasze badanie wykazało znaczące zmiany w aktywności neuronów oreksynowych w zależności od oczekiwanych nagród i wymaganego wysiłku, co sugeruje potencjalny mechanizm przekładania oczekiwań na trwałe działanie' – podsumował Mizoguchi.

Przyszłe badania będą mapować obwody wchodzące i wychodzące z tych neuronów, co może utorować drogę do leczenia deficytów motywacyjnych. W międzyczasie my będziemy nadal wpatrywać się w nasze listy zadań, zastanawiając się, gdzie zostawiliśmy nasz zapał.

Prace te były finansowane przez prawdziwą zupę alfabetu fundacji: Grant-in-Aid for Scientific Research [22K19749; 23K27360; 23H02669 (2023)], SENSHIN Medical Research Foundation, Naito Foundation, Takeda Science Foundation, SRF, Asahi Glass Foundation, Mishima Kaiun Memorial Foundation, Kao Health Science Foundation oraz AMED (JP21wm0425014). Materiały dostarczone przez Uniwersytet w Nagoi.