Prof. Emad Eskandar om inlärning och beroendeframkallande beteenden
Om
I detta avsnitt talar Dr Elisabetta Burchi med professor Emad N. Eskandar, M.D., som är expert inom neurologi med flera specialiserade intressen relaterade till hjärnans funktioner. Professor Eskandar berättar för oss om inlärning och beroendebeteenden.
Särskilt diskuterar han sitt arbete med att bygga prediktiva modeller för att förstå beteendemässiga och neurofysiologiska aspekter av inlärning och beroendebeteenden.
Gäst
Professor Emad N. Eskandar, M.D.
Professor, The Leo M. Davidoff Department of Neurological Surgery
Professor, Department of Psychiatry and Behavioural Sciences
Professor, Dominick P. Purpura Department of Neuroscience
Ordförande, The Leo M. Davidoff Department of Neurological Surgery
Jeffrey P. Bergstein-professuren i neurokirurgi, The Leo M. Davidoff Department of Neurological Surgery
David B. Keidan-professuren i neurokirurgi, The Leo M. Davidoff Department of Neurological Surgery
Länk: https://einsteinmed.edu/faculty/15647/emad-eskandar/
Värd
Dr Elisabetta Burchi, M.D., MBA
Klinisk psykiater
Parasym/Nurosym
Intervju
Dr Elisabetta Burchi 0:00
Hej allihopa. Det är ett nöje att ha med oss idag professor Emad Eskandar, en välkänd läkare och professor i neurokirurgi vid Montefiore Medical Center i New York.
Jag skulle säga att professor Eskandar är en polymat, och vi skulle verkligen kunna diskutera allt med de modeller du har utvecklat.
Men idag kommer vårt ämne vara inlärning. Inlärning som det underliggande biologiska fenomenet. [Det speglar] vår förmåga att anpassa oss och blomstra i en föränderlig miljö, och är även en kärnegenskap hos människor, vår hjärna och vårt sinne.
Inlärning är en egenskap som, när den störs, kan ligga bakom många psykiska tillstånd. De modeller som professor Eskandar nyligen har utvecklat kan förklara sambandet mellan störd inlärning och beroende.
Därför vill vi gärna veta mer om detta och även om neuromodulationens potential för att återställa störd inlärning.
Professor Emad Eskandar 1:40
Tack så mycket för att jag får vara här idag. Det är verkligen ett nöje, och jag ser fram emot vår diskussion.
Som du säger, är inlärning verkligen avgörande för vilka vi är. Människor kommer till världen med vissa grundläggande reflexbeteenden, men den stora majoriteten av vårt beteenderepertoar baseras på saker vi har lärt oss.
Och det gäller för de flesta ryggradsdjur, men är särskilt sant för människor eftersom en stor del av hjärnan faktiskt är tillägnad inlärning.
Ett sätt att tänka på det är att det egentligen finns tre typer av kretsar i hjärnan som gör olika saker. En inlärningskrets involverar en del av prefrontala cortex som är inblandad i att identifiera viktiga eller intressanta eller värdefulla saker för individen.
En annan stor krets är involverad i det exekutiva aspektet av inlärning – hur man kopplar en viss beteendeföljd till rörelse eller ett visst resultat.
Och sedan finns det en sista krets som i huvudsak är involverad i att förfina dessa rörelsemönster, att göra dem så smidiga och effektiva som möjligt.
Dessa är alltså de tre kretsarna. De involverar alla någon del av prefrontala cortex samt en del av de basala ganglierna som kallas striatum.
I en typisk inlärnings-upplevelse kanske du identifierar något som är intressant genom trial-and-error, och försöker hitta det bästa sättet att göra det på. När du väl har lyckats, upprepar du kanske åtgärden några gånger tills du verkligen lärt dig den optimala vägen.
Handlingarna blir till slut ett vanemässigt beteende. Det är inget negativt med att något blir en vana – det betyder bara att handlingen blir väldigt väl inarbetad. Du känner dig bekväm och effektiv när du utför den.
Så detta är de tre stora kretsarna som vi kommer att tala om.
Dr Elisabetta Burchi 3:46
Så Emad, i början har vi målriktad inlärning, och över tid blir denna målriktade inlärning så väl inlärd att den blir till en vana, eller hur?
Professor Emad Eskandar 4:03
Du har rätt. Och igen, ibland har "vana" en negativ klang, men i det här sammanhanget är det inget negativt – det handlar bara om att alla steg jag tar för att sätta mig i bilen och köra, gör jag nästan utan att tänka. Det är det jag menar med vanemässig inlärning.
Det blir så välbekant att jag inte tänker på det hela tiden. En mycket viktig del av hela detta system är feedbackmekanismen – när vi utforskar nya miljöer och lär oss, måste det finnas någon form av återkoppling: ”Är detta rätt steg?” ”Är detta rätt sak att göra eller inte?”
Feedbacken kan komma utifrån och kan vara många olika saker, men det finns också en intern feedbacksignal som tillhandahålls av dessa neuroner i mitthjärnan som förbinder cortex med hjärnstammen.
Dessa dopaminerga neuroner finns i mitthjärnan och förmedlar en särskild signal. Det kallas för belöningsförväntansfel, vilket i princip betyder att det signalerar skillnaden mellan det förväntade utfallet och vad som faktiskt händer.
Så om jag stöter på ett oväntat bra utfall – när jag bara utforskar och hittar något oväntat positivt – då utlöses en aktivitet i dessa dopaminerga neuroner. Det är ett positivt belöningsförväntansfel.
Om jag stöter på något negativt, minskar aktiviteten. Och om jag får vad jag förväntar mig, sker ingen förändring [i belöningssignalen].
Detta är ett mycket fint inställt system som fungerar otroligt bra och gör att vi kan lära oss enorma mängder saker. Du väljer: att lära sig ett visst ämne, att spela piano, kanske till och med att lära sig en sport – allt följer samma sekvens.
Man börjar utan att riktigt veta vad man ska göra, sedan utforskar man genom trial-and-error olika möjligheter för att hitta det bästa sättet. Till slut blir det mycket välinlärt och vanemässigt. All återkoppling i denna inlärning sker genom de interna dopamin-signalerna.
Dr Elisabetta Burchi 6:24
Ursäkta att jag avbryter dig. Detta är ett stort ämne – sambandet mellan inlärning och belöning som en intern och biologisk signal för att konsolidera inlärning. Det är logiskt ur ett evolutionärt perspektiv, eller hur?