Furman-2021-Meningkatkan Nada Dopamin Frontal E.pdf Bagian 1

Ucapan Terima Kasih:

Pekerjaan ini didukung oleh pendanaan dari National Institute of MentalHealth (R01 112775 to MH & AK) dan Office of Naval Research (MURI N00014-16-1-2832 toDB). Penulis mengucapkan terima kasih kepada subjek penelitian yang telah berpartisipasi dengan baik sehingga penelitian ini dapat terselesaikan.

Kesehatan mental mengacu pada kesehatan mental seseorang, yang sangat penting bagi kesehatan fisik dan kualitas hidup kita. Memori adalah pencatatan dan penyimpanan seseorang atas peristiwa, pengetahuan, dan pengalaman masa lalu. Banyak penelitian ilmiah telah mengkonfirmasi hubungan kuat antara kesehatan mental dan ingatan.

Pertama, kesehatan mental menjadi salah satu faktor penting dalam menjaga daya ingat. Ketika kesehatan mental kita meningkat, otak kita menjadi lebih kuat dan lebih fleksibel. Karena otak kita adalah organ yang sangat kompleks dan misterius, otak memerlukan sejumlah besar energi dan bahan kimia agar dapat berfungsi. Oleh karena itu, ketika kesehatan fisik dan mental kita buruk, otak kita juga terkena dampak negatifnya, yang pada akhirnya mempengaruhi ingatan kita.

Kedua, sikap positif dapat mendorong perkembangan daya ingat. Saat kita percaya diri, optimis, dan berpikir positif, otak kita menjadi lebih aktif dan tajam. Sebaliknya, ketika kita mempunyai sikap atau pikiran negatif, maka otak kita akan terkena dampak negatifnya, yang pada akhirnya mempengaruhi ingatan kita.

Pada saat yang sama, kesehatan mental juga terkait dengan pemulihan dan pencegahan memori. Ketika kita mengalami kesulitan dan kemunduran dalam hidup, kesehatan mental kita mungkin terpengaruh. Namun, Anda tetap dapat memulihkan kesehatan mental Anda dengan berbagai cara, seperti mencari bantuan sumber daya, berpartisipasi aktif dalam kegiatan sosial, berolahraga dengan benar, dll. Aktivitas ini dapat meningkatkan perkembangan otak dan meningkatkan tingkat daya ingat.

Terakhir, perlu diperhatikan bahwa menjaga kesehatan mental yang baik memerlukan ketekunan dan pemeliharaan jangka panjang. Kita perlu menjaga kesehatan fisik dan mental melalui tidur, pola makan, olahraga, dll. Hanya berdasarkan kesehatan fisik dan mental kita dapat mengembangkan daya ingat kita dengan lebih baik?

Singkatnya, kesehatan mental dan ingatan berjalan beriringan. Mempertahankan sikap positif dan mengembangkan kesehatan tubuh dan pikiran merupakan cara dan sarana penting untuk meningkatkan daya ingat. Kita harus memperhatikan kesehatan mental kita sendiri dan merancang serta merencanakan gaya hidup kita untuk mencapai tujuan hidup sehat. Terlihat bahwa kita perlu meningkatkan daya ingat, dan Cistanche deserticola dapat meningkatkan daya ingat secara signifikan karena Cistanche deserticola merupakan bahan obat tradisional Tiongkok yang memiliki banyak khasiat unik, salah satunya meningkatkan daya ingat. Khasiat Cistanche deserticola berasal dari berbagai bahan aktif yang dikandungnya, antara lain asam tanat, polisakarida, glikosida flavonoid, dll. Bahan-bahan tersebut dapat meningkatkan kesehatan otak melalui berbagai jalur.

Klik tahu 10 cara meningkatkan daya ingat

Isi memori kerja harus dipertahankan meskipun ada gangguan, namun diperbarui jika perlu. Untuk mengelola tuntutan stabilitas dan fleksibilitas yang bersaing ini, representasi yang dipertahankan dalam memori kerja dilengkapi dengan mekanisme gerbang berbeda yang secara selektif mengirimkan informasi masuk dan keluar dari penyimpanan memori. Oleh karena itu, pengoperasian sistem gerbang yang bergantung pada dopamin di otak tengah dan striatum, serta operasi pemeliharaan memori yang bergantung pada dopamin di korteks, mungkin tidak dapat dipisahkan.

Jika benar, peningkatan selektif dalam tonus dopamin kortikal seharusnya meningkatkan pemeliharaan dibandingkan mekanisme gerbang. Untuk menguji hipotesis ini, tolcapone, penghambat katekol-O-metiltransferase yang secara istimewa meningkatkan tonus kortikaldopamin, diberikan secara acak, tersamar ganda, terkontrol plasebo, dalam subjek kepada 49 subjek yang menyelesaikan tugas memori kerja hierarkis yang bervariasi pemeliharaan dan tuntutan gerbang.

Tolcapone meningkatkan kinerja dalam kondisi dengan persyaratan pemeliharaan yang lebih tinggi dan mengurangi tuntutan gerbang, yang tercermin dalam pengurangan kemiringan waktu respons di seluruh distribusi.

Data fMRI keadaan istirahat menunjukkan bahwa sejauh mana tolcapone meningkatkan kinerja pada masing-masing subjek berkorelasi dengan peningkatan konektivitas antara wilayah yang penting untuk pemetaan stimulus-respons tingkat pertama (korteks premotor punggung kiri) dan area kortikal yang terlibat dalam memori kerja visual, termasuk sulkus intraparietal dan girus fusiformis. Hasil ini bersama-sama memberikan bukti bahwa peningkatan nada dopamin kortikal secara istimewa meningkatkan pemeliharaan memori kerja.

Perkenalan:

Kemampuan untuk secara selektif memperbarui konten memori kerja yang dipelihara sangat penting untuk fungsi memori kerja (D'Esposito & Postle, 2015). Nota kesepahaman harus dapat diubah seiring dengan berkembangnya masukan dan tujuan, namun juga harus tahan terhadap gangguan; oleh karena itu, memutuskan kapan akan memperbarui memorandum tersebut, dan kapan mempertahankannya, sangatlah penting.

Untuk membuat pemeliharaan lebih responsif terhadap masukan dan tujuan tersebut, pemodelan komputasi masa lalu telah mendukung adanya mekanisme gerbang masukan dan keluaran (Frank, Loughry, & O'Reilly, 2001; Frank & O'Reilly, 2006). Ketika gerbang masukan terbuka, isi memori kerja dapat diperbarui; ketika gerbang input ditutup, konten tersebut dipertahankan dan pembaruan dihentikan.

Demikian pula, pembukaan gerbang keluaran memilih suatu item (atau item) yang disimpan dalam memori kerja untuk dipancarkan guna mempengaruhi perilaku. Proses pemeliharaannya sendiri merupakan proses yang aktif, dan proses ini akan melengkapi gerbang masuk dan keluarnya memorandum.

Selama dekade terakhir, bukti saraf keberadaan gerbang input dan output telah terakumulasi (Badre & Frank, 2012; Chatham, Frank, & Badre, 2014; D'Ardenne et al., 2012;Frank & Badre, 2012). Temuan saat ini menunjukkan bahwa gerbang dikendalikan oleh striatum melalui hubungannya dengan korteks frontal. Secara khusus, aktivitas di striatum meningkat ketika informasi dimasukkan ke dalam area memori kerja di dalam korteks prefrontal dorsolateral (PFC), dan stimulasi magnetik transkranial dari PFC mengganggu gerbang item baru ke dalam memori kerja (D'Ardenne et al., 2012).

Demikian pula, peningkatan tuntutan seleksi dari dalam memori kerja, seperti yang ditunjukkan oleh output gating, berkorelasi dengan peningkatan aktivitas dalam kaudat, serta peningkatan konektivitas kaudat dengan korteks prefrontal (Chathamet al., 2014). Temuan ini melengkapi hasil yang menunjukkan bahwa pemeliharaan pada dasarnya adalah proses akortikal (D'Esposito & Postle, 2015).

Pekerjaan pada kera (M. Wang, Vijayraghavan, & Goldman-Rakic, 2004) dan manusia (Lorenc, Lee, Chen, & D'Esposito, 2015), misalnya, telah menunjukkan bahwa intervensi kausal di wilayah PFC lateral tertentu dapat menurunkan kinerja pemeliharaan memori kerja, dan penelitian terbaru telah menunjukkan peran PFC lateral dalam mempertahankan representasi di daerah kortikal posterior yang mengkode rangsangan yang relevan (Rose et al., 2016).

Substrat saraf yang berbeda ini berbagi tautan ke neuromodulator dopamin. Model komputasi yang mencakup mekanisme gerbang, sinyal yang mewakili tindakan dopamin bertanggung jawab untuk membuka dan menutup gerbang (Frank et al., 2001). Selain itu, pada manusia, aktivitas fasa dalam otak tengah dopaminergik, tempat sinyal dopaminergik striatal mungkin berasal, berkorelasi dengan input gating (D'Ardenne et al., 2012).

Mengenai pemeliharaan memori kerja, bukti saraf untuk peran sinyal dopamin kortikal berasal dari eksperimen pada primata bukan manusia di mana agonis dan antagonis dopamin dimasukkan langsung ke PFC lateral (Cai & Arnsten, 1997; Vijayraghavan, Wang, Birnbaum, Williams, & Arnsten, 2007 ;M.Wang dkk., 2004;Y.Wang & Goldman-Rakic, 2004).

Bergantung pada dosis infus tersebut, kinerja memori kerja dapat meningkat atau menurun, mendukung pengaruh dopamin berbentuk U terbalik pada perilaku, sehingga perilaku dioptimalkan untuk nada dopamin menengah (Cools & D'Esposito, 2011).

Berdasarkan temuan di atas, lokasi spesifik efek dopaminergik harus menentukan sifat pengaruhnya terhadap fungsi memori kerja. Secara khusus, perubahan nada kortikal dopamin harus mempengaruhi pemeliharaan, namun tidak berdampak berbeda terhadap input dan output gating.

Sepengetahuan kami, hipotesis ini belum diuji. Untuk mengatasi gagasan ini secara langsung, di sini kami memanfaatkan neuroanatomi dan farmakologi unik dari enzim katekol-O-metiltransferase (COMT).

Metabolisme dopamin diatur secara berbeda di korteks frontal dan striatum: sementara penghentian efek dopamin di sinapsis striatal sebagian besar dimediasi oleh pengambilan kembali melalui transporter dopamin, aksi dopamin sinaptik di korteks frontal dihentikan terutama melalui degradasi oleh enzim COMT (Chen et al. , 2004; Gogo dkk., 1998).

Oleh karena itu, tolcapone penghambat COMT yang menembus otak mungkin secara istimewa meningkatkan nada dopamin kortikal (Tunbridge, Bannerman, Sharp, & Harrison, 2004) dan dengan demikian meningkatkan pemeliharaan memori kerja, berpotensi dengan meningkatkan konektivitas daerah frontal dengan daerah kortikal posterior yang penting untuk mewakili rangsangan yang dipertahankan (Mueller , Krock, Shepard, & Moore, 2020;Noudoost & Moore, 2011).

Penelitian sebelumnya mengenai tolcapone pada manusia telah menunjukkan sedikit peningkatan pada memori kerja (Apud et al., 2007); namun, tugas memori kerja yang digunakan dalam penelitian tersebut, N-back, mengacaukan proses pengkodean, pemeliharaan, dan pengambilan pada percobaan tunggal, dan oleh karena itu tidak dapat dengan mudah membedakan input gating, output gating, dan tuntutan pemeliharaan.

Di sini kami mengusulkan bahwa efek tolcapone harus diekspresikan terutama dalam pemeliharaan, bukan gating. Untuk menguji hipotesis kami, kami memanfaatkan paradigma yang sebelumnya telah digunakan untuk menilai pemeliharaan dan gating memori kerja hierarkis (Chatham et al., 2014) melalui manipulasi kerja independen beban memori (terutama menempatkan tuntutan pada proses pemeliharaan) dan konteks tugas (terutama berdampak pada gerbang).

Dalam tugas tersebut, subjek diharuskan untuk mempertahankan satu atau dua rangsangan – sebuah huruf, simbol, atau keduanya – selama percobaan, berdasarkan isyarat konteks (angka) yang dapat diberikan sebelum atau sesudah item lainnya.

Kami berhipotesis bahwa tolcapone akan menghasilkan perbaikan perilaku terbesar ketika permintaan untuk pemeliharaan memori lebih besar. Selain itu, kami berpendapat bahwa efek ini akan paling menonjol ketika permintaan output gating rendah, sehingga mengurangi variabilitas waktu respons yang disebabkan oleh pemilihan konteks-kontingen dari memori kerja.

Dengan demikian, kami secara khusus memperkirakan bahwa kami akan menemukan perbaikan perilaku ketika tuntutan pemeliharaan tinggi, namun tuntutannya rendah. Demikian pula, pemberian tolcapone harus memiliki efek terbatas pada kinerja sebagai fungsi dari tuntutan gerbang ketika tuntutan pemeliharaan dijaga konstan.

Metode: 60 subyek sehat tanpa riwayat kontraindikasi medis, psikiatris, atau neurologis direkrut dan pada akhirnya memenuhi syarat untuk berpartisipasi dalam penelitian ini. Semua subjek memberikan persetujuan tertulis berdasarkan Deklarasi Helsinki dan Komite Perlindungan Subjek Manusia di Universitas California, San Francisco, dan Universitas California, Berkeley; mereka diberi kompensasi atas partisipasi mereka.

Subyek pertama-tama menjalani pemeriksaan riwayat dan fisik, serta tes darah untuk fungsi hati dan pemeriksaan urin untuk mengetahui adanya penyalahgunaan obat-obatan, untuk memastikan tidak ada kontraindikasi medis terhadap penggunaan tolcapone atau pemindaian magnetic resonance imaging (MRI). Semua subjek tidak kidal dan memiliki penglihatan normal atau terkoreksi ke normal. Sebelum sesi pengujian, subjek dilatih mengenai tugas tersebut untuk membiasakan mereka dengan prosedur tugas. Subjek kemudian menjalani dua sesi perilaku terpisah, masing-masing terdiri dari 180 uji coba tugas, serta MRI fungsional keadaan istirahat (fMRI) yang merupakan bagian dari penelitian yang lebih besar.

Untuk sesi tersebut, subjek diacak dengan cara double-blind, counterbalanced, dan terkontrol plasebo untuk menerima dosis tunggal tolcapone 200mg atau plasebo yang sesuai pada kunjungan pertama mereka, dan pengobatan alternatif pada kunjungan kedua. Dosis tolcapone didasarkan pada temuan kami yang dipublikasikan sebelumnya bahwa dosis tunggal 200 mg memiliki efek perilaku yang terukur (Kayser, Allen, Navarro-Cebrian, Mitchell, & Fields, 2012; Kayser, Mitchell, Weinstein, & Frank, 2015; Saez, Zhu, Set , Kayser, & Hsu, 2015).

Secara keseluruhan, 11 subjek dikeluarkan sebelum analisis data perilaku akhir: empat karena mereka hanya berpartisipasi dalam satu hari pengujian perilaku, empat karena mereka tidak menyelesaikan semua prosedur belajar dalam setiap hari pengujian, dan tiga karena akurasi tugas mereka tidak melebihi peluang. 49 subjek sisanya berkontribusi pada semua data perilaku. Usia berkisar antara 18-33tahun (rata-rata 21,6 3,1 (sd)); 26 dari 49 adalah perempuan. Empat subjek tambahan dikeluarkan dari kumpulan data keadaan istirahat karena gerakan berlebihan (terjemahan lebih besar dari 3 mm), menyisakan 45 subjek untuk analisis pencitraan.

Tugas. Rincian tugas telah dipublikasikan di tempat lain (Chatham & Badre, 2013; Chatham dkk., 2014). Secara singkat, setiap percobaan tugas terdiri dari tiga rangsangan visual yang terpisah – angka (1,2, atau 3), huruf (A atau B), dan simbol (kepingan salju atau Matahari) – yang dapat disajikan secara berurutan dalam bentuk apa pun. pesanan (Gambar 1).

Masing-masing dari dua rangsangan pertama untuk percobaan tersebut disajikan selama {{0}},5 detik, dipisahkan oleh interval antar-stimulus (ITI) 1,5 – 5,0 detik (diambil dari distribusi seragam). Setelah ITI kedua, stimulus terakhir tetap ditampilkan di layar sampai subjek memilih salah satu dari dua opsi respons yang menyertainya (lihat di bawah). Subyek diminta untuk menjaga konteks, seperti yang ditunjukkan oleh angka, dan setidaknya satu rangsangan huruf dan simbol selama percobaan.

Secara khusus, angka berfungsi sebagai "konteks" yang menyampaikan informasi tentang mana di antara dua rangsangan lain yang relevan untuk percobaan tertentu: untuk angka 1, subjek diminta untuk mengingat simbol secara selektif (konteks "selektif"); untuk angka 2, subjek diharuskan mengingat huruf secara selektif (konteks “selektif”); dan untuk angka 3, subjek diharuskan mengingat simbol dan huruf (konteks “global”).

Percobaan dimana huruf dan simbol dimasukkan ke dalam memori kerja dianggap sebagai percobaan dengan beban tinggi, sedangkan percobaan dimana hanya satu dari dua yang dipertahankan dianggap sebagai percobaan dengan beban rendah (Gambar 1).

Stimulus visual ketiga (baik angka, huruf, atau simbol) menyertai dua pilihan yang terdiri dari huruf dan simbol; subjek diharuskan menekan tombol kiri atau kanan untuk mengidentifikasi pilihan dengan memorandum/a yang sesuai. Untuk uji coba global, subjek diberi tahu bahwa kedua pilihan tersebut dapat berbagi salah satu memorandum, yang mengharuskan subjek mengingat kedua item tersebut untuk membuat keputusan yang tepat.

Tuntutan Gating dimanipulasi dengan memvariasikan urutan penyajian ketiga rangsangan. Uji coba di mana angka tersebut disajikan terlebih dahulu menempatkan tuntutan utama pada input: subjek perlu memilih stimulus/stimulus visual yang tepat untuk dimasukkan dan dipertahankan selama penundaan, namun tuntutan gerbang keluaran dikurangi, karena semua memorandum yang dipertahankan relevan secara perilaku.

Sebaliknya, uji coba yang nomornya disajikan terakhir tidak hanya menempatkan tuntutan pada input gating, namun juga menempatkan tuntutan yang jauh lebih besar pada outputgating: subjek memperbarui dan memelihara semua rangsangan yang disajikan secara visual dalam memori kerja, karena identitas rangsangan yang relevan secara perilaku belum diketahui. ditentukan, namun mereka kemudian perlu memilih output hanya pilihan yang sesuai dari isi memori kerja.

Untuk uji coba yang angkanya disajikan terakhir, perhatikan bahwa tuntutan output gating lebih tinggi untuk konteks "selektif", dibandingkan dengan konteks "global", karena memori kerja berisi item yang tidak relevan secara perilaku. Terakhir, uji coba yang konteksnya (yaitu angka) disajikan sebagai rangsangan visual kedua dari tiga rangsangan visual dimasukkan dalam tugas perilaku untuk kelengkapan, untuk memastikan bahwa subjek perlu memperhatikan semua posisi rangsangan secara setara.

Namun, karena uji coba ini lebih mengacaukan input gating, outputgating, dan tuntutan pemeliharaan, maka uji coba tersebut tidak dianalisis lebih lanjut. Singkatnya, empat kondisi tugas dianalisis: konteks pertama, selektif (CF-S); konteks pertama, global (CF-G); konteks terakhir, selektif(CL-S); dan konteks terakhir, global (CL-G).

For more information:1950477648nn@gmail.com