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國科會國際科技合作簡訊電子報 2008/11/11

活躍祖母的歡喜神經   恢復受損多巴胺 (科技新知)


提供單位:http://sciencenow.sciencemag.org/cgi/content/full/2008/915/3 發佈時間:97.11.03

聖誕節上午,當孩子們穿上衣服,狼吞虎咽地吃早餐,以便能夠快快打開聖誕禮物的同時,他們的祖父母或外祖父母還優閒懶散地享用著吐司和咖啡,似乎用完他們的餐點比去打開聖誕禮物感覺更愉快,這並不是說祖父母或外祖父母們不喜歡聖誕老公公,說得更明白些,新的研究顯示,觸發年輕人體內興奮感和快速決策的神經化學物質,在老年人體內並不具有同樣的效果。

研究人員在美國國家科學院學術期刊 (Proceedings of the National Academy of Sciences) 網路版上發表,由功能磁共振影像(functional magnetic resonance imaging , fMRI)所檢測的結果看來,年輕的人腦中增高的多巴胺(dopamine)量,與有較多的前額葉皮層(PFC)大腦活動有關聯;但老年人則顯示出相反的關係,就是分泌較多多巴胺的年長受試者,實際上並沒有較多的前額葉皮層大腦活動。

禮物和其他的獎勵品會刺激大腦多巴胺 (dopamine)的分泌,以動物為對象的研究已表明,太少或太多的多巴胺物質會阻礙前額葉皮層物質的活動,而這是我們大部分作高層次決策的地方。此研究報告也指出,在年輕成年人身上發現有這種類似的關係,但在老年身上則不曾發現多巴胺會對前額葉皮層的活動造成影響。

為了彌補這個缺憾,馬里蘭州貝塞斯達市的美國國家心理健康研究所(National Institute of Mental Health)的臨床神經學家卡倫伯爾曼(Karen Berman)及他的同事轉而致力於這兩種人類神經科學領域的研究:正電子發射斷層掃描(positron emission tomography, PET)及功能磁共振影像。正電子發射斷層掃描是用來追蹤大腦分泌多少特殊化學物質的;而功能磁共振影像則是用來不間斷地記錄每一刻的血流量,以告知研究人員神經放電增高的地區。

為了研究多巴胺和大腦之間對獎勵品的反應的關係,研究人員招聘了20個平均年齡在25歲以下的人,和13個平均年齡是66歲的人作為測試對象。使用功能磁共振影像掃描儀中,受試者在電腦螢幕上觀看了16個一系列的角子老虎機遊戲。該角子老虎機首先顯示出贏得特定金錢數額的機會,停了15秒後,螢幕上再顯示出實際收到的金錢數額。研究人員反覆做這個試驗,也同時用正電子發射斷層掃描來測定多巴胺在整個測試期間所分泌出的數量。

伯曼說:「因著多巴胺變化之故,你會產生的興奮感就愈來愈低。」在所有的年長受試者中也顯示出他們控制覺醒的腦部區域活動並不活躍,這正說明了他們對獎勵品不那麼興奮的緣故。

第一位發表動物體內的多巴胺與前額葉皮層活動之間的關係的耶魯大學神經學家艾美雅恩思坦 (Amy Arnsten)表示,這項研究工作提供了好消息和壞消息。雖然祖父未必需要一個功能超強的前額葉皮層物質來幫他處理這段打開禮物的時間,但這些老人確實需要擁有狀況良好的前額葉皮層物質,來幫他們作出像健康保險或畢生積蓄投資這類重大的決定,在這些情況下,一個受損的多巴胺獎勵系統,可能會造成很大的問題。「當你可能最需要它們的時候,它們卻發揮不了作用[在老年人身上],那真是很嚴重的事。」雅恩思坦強調,致力於這些研究,肯定會發展出有成效的治療方法以穩定老年人受損的多巴胺系統。

 

 

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