Dopamina, substancja chemiczna w mózgu od dawna kojarzona z przyjemnością, motywacją i poszukiwaniem nagrody, wydaje się również odgrywać ważną rolę w tym, dlaczego ćwiczenia i inne wysiłki fizyczne są dla niektórych osób “łatwe”, a dla innych “wyczerpujące” – wynika z wyników badania przeprowadzonego wśród osób z chorobą Parkinsona pod kierownictwem naukowców z Johns Hopkins Medicine. Choroba Parkinsona charakteryzuje się utratą z czasem komórek produkujących dopaminę w mózgu.
Odkrycia, opublikowane online 1 kwietnia w NPG Parkinson’s Disease, mogą, jak twierdzą badacze, ostatecznie doprowadzić do skuteczniejszych sposobów pomocy ludziom w ustaleniu i trzymaniu się reżimu ćwiczeń, nowych metod leczenia zmęczenia związanego z depresją i wieloma innymi problemami oraz lepszego zrozumienia choroby Parkinsona.
“Naukowcy od dawna starają się zrozumieć, dlaczego niektórym ludziom wysiłek fizyczny przychodzi łatwiej niż innym” – mówi prowadzący badanie Vikram Chib, profesor nadzwyczajny w Departamencie Inżynierii Biomedycznej w Johns Hopkins University School of Medicine i pracownik naukowy Kennedy Krieger Institute. “Wyniki tego badania sugerują, że ilość dostępnej dopaminy w mózgu jest kluczowym czynnikiem”.
Chib wyjaśnia, że po wysiłku fizycznym, postrzeganie przez ludzi i samoocena wysiłku, który wykonali, zmienia się, a także kieruje ich decyzjami o podejmowaniu przyszłych wysiłków. Poprzednie badania wykazały, że osoby z podwyższonym poziomem dopaminy są bardziej skłonne do podejmowania wysiłku fizycznego w zamian za nagrodę, ale obecne badanie skupia się na roli dopaminy w samoocenie wysiłku potrzebnego do wykonania zadania fizycznego bez obietnicy nagrody.
Do badania Chib i jego koledzy z Johns Hopkins Medicine i Kennedy Krieger Institute zrekrutowali 19 dorosłych, u których zdiagnozowano chorobę Parkinsona – stan, w którym neurony w mózgu produkujące dopaminę stopniowo obumierają, powodując niezamierzone i niekontrolowane ruchy, takie jak drżenie, zmęczenie, sztywność i problemy z równowagą lub koordynacją.
W laboratorium Chiba 10 ochotników płci męskiej i dziewięć ochotniczek w średnim wieku 67 lat poproszono o wykonanie tego samego zadania fizycznego – ściśnięcie uchwytu wyposażonego w czujnik – w dwa różne dni w ciągu czterech tygodni od siebie. W jednym z dni pacjenci zostali poproszeni o przyjmowanie swoich standardowych, codziennych leków z syntetyczną dopaminą, tak jak to robili normalnie. W drugim dniu poproszono ich, aby nie przyjmowali leków przez co najmniej 12 godzin przed wykonaniem testu ściskania.
W obu dniach pacjenci byli początkowo uczeni ściskania czujnika chwytnego przy różnych poziomach zdefiniowanego wysiłku, a następnie byli proszeni o ściskanie i zgłaszanie, ile jednostek wysiłku włożyli.
Kiedy uczestnicy przyjmowali regularnie syntetyczny lek dopaminowy, ich samoocena jednostek wysiłku była dokładniejsza niż w przypadku, gdy nie przyjmowali leku. Mieli również mniejszą zmienność w swoich wysiłkach, wykazując dokładne ściśnięcia, kiedy badacze kazali im się ściskać na różnych poziomach wysiłku.
W przeciwieństwie do tego, gdy pacjenci nie przyjmowali leku, konsekwentnie zawyżali swoje wysiłki – co oznacza, że postrzegali zadanie jako fizycznie trudniejsze – i wykazywali znacznie większą zmienność pomiędzy chwytami po otrzymaniu polecenia.
W innym eksperymencie pacjenci otrzymali wybór pomiędzy pewną opcją ściskania ze stosunkowo niewielkim wysiłkiem na czujniku chwytu a rzuceniem monetą i zaryzykowaniem, że będą musieli wykonać zadanie bez wysiłku lub z bardzo dużym wysiłkiem. Kiedy ochotnicy brali swoje leki, byli bardziej skłonni do podjęcia szansy na wykonanie większego wysiłku, niż kiedy nie brali leków.
Trzeci eksperyment oferował uczestnikom wybór pomiędzy otrzymaniem niewielkiej sumy gwarantowanych pieniędzy, a rzuceniem monetą – otrzymaniem niczego lub wyższej sumy pieniędzy. Wyniki nie wykazały żadnej różnicy między badanymi w dniach, w których brali swoje leki, a tymi, w których ich nie brali. Wynik ten, jak twierdzą badacze, sugeruje, że wpływ dopaminy na preferencje podejmowania ryzyka jest specyficzny dla podejmowania decyzji opartych na wysiłku fizycznym.
Jak twierdzi Chib, wyniki te sugerują, że poziom dopaminy jest kluczowym czynnikiem pomagającym ludziom dokładnie ocenić, ile wysiłku wymaga zadanie fizyczne, co może znacząco wpłynąć na to, ile wysiłku są skłonni włożyć w przyszłe zadania. Na przykład, jeśli ktoś postrzega, że zadanie fizyczne będzie wymagało nadzwyczajnego wysiłku, może być mniej zmotywowany do jego wykonania.
Zrozumienie chemii i biologii motywacji może przyczynić się do rozwoju sposobów motywowania do ćwiczeń i terapii fizycznej, mówi Chib. Ponadto, nieefektywna sygnalizacja dopaminowa może pomóc wyjaśnić wszechobecne zmęczenie obecne w takich stanach jak depresja i długi COVID, a także podczas leczenia raka. Obecnie zespół naukowców, w tym Chib, bada rolę dopaminy w zmęczeniu klinicznym.
Na podstawie: npj Parkinson s Disease
DOI 10.1038/s41531-023-00490-4
