Prof. Emad Eskandar über Lernen und Suchtverhalten

Um

In dieser Folge spricht Dr. Elisabetta Burchi mit Professor Emad N. Eskandar, MD, einem Experten für Neurologie mit vielfältigen Spezialinteressen im Zusammenhang mit Gehirnfunktionen. Prof. Eskandar spricht mit uns über Lernen und Suchtverhalten.

Insbesondere erörtert er seine Arbeit zum Aufbau von Vorhersagemodellen zum Verständnis verhaltensbezogener und neurophysiologischer Aspekte von Lern- und Suchtverhalten.

Gast

Professor Emad N. Eskandar, MD

Professor, Leo M. Davidoff Abteilung für Neurologische Chirurgie

Professor, Abteilung für Psychiatrie und Verhaltenswissenschaften

Professor, Dominick P. Purpura, Abteilung für Neurowissenschaften

Vorsitzender der Leo M. Davidoff-Abteilung für Neurologische Chirurgie

Jeffrey P. Bergstein Lehrstuhl für Neurologische Chirurgie, Leo M. Davidoff-Abteilung für Neurologische Chirurgie

David B. Keidan Lehrstuhl für Neurologische Chirurgie, Leo M. Davidoff-Abteilung für Neurologische Chirurgie

Link: https://einsteinmed.edu/faculty/15647/emad-eskandar/

Gastgeber

Dr. Elisabetta Burchi, MD, MBA

Klinischer Psychiater

Parasym/Nurosym

Interview

Dr. Elisabetta Burchi 0:00

Hallo zusammen. Es ist mir eine Freude, heute Professor Emad Eskandar bei uns zu haben, einen renommierten Arzt und Professor für neurologische Chirurgie am Montefiore Medical Center, New York.

Ich würde sagen, Professor Eskandar ist ein Universalgelehrter und wir könnten mit den von Ihnen entwickelten Modellen wirklich über alles diskutieren.

Aber heute wird unser Thema Lernen sein . Lernen mit dem zugrunde liegenden biologischen Phänomen. [Es spiegelt] unsere Fähigkeit wider, uns an jede sich verändernde Umgebung anzupassen und zu gedeihen, und ist auch das Kernmerkmal des Menschen, unseres Gehirns und Geistes.

Lernen ist eine Funktion, die, wenn sie gestört ist, vielen psychischen Erkrankungen zugrunde liegen kann. Die von Professor Eskandar kürzlich entwickelten Modelle könnten den Zusammenhang zwischen Lernstörungen und Sucht erklären.

Daher würden wir gerne mehr darüber erfahren und auch über die Möglichkeiten der Neuromodulation zur Wiederherstellung gestörten Lernens.

Professor Emad Eskandar 1:40

Nun, vielen Dank, dass Sie mich heute haben. Es ist mir eine wahre Freude hier zu sein und wir freuen uns auf unsere Diskussion.

Wie Sie sagen, ist Lernen wirklich entscheidend dafür, wer wir sind. Menschen kommen mit einigen grundlegenden reflexiven Verhaltensweisen auf die Welt, aber in Wirklichkeit basiert der Großteil unseres Verhaltensrepertoires auf Dingen, die wir gelernt haben.

Und das gilt für die meisten Wirbeltiere, aber es gilt insbesondere für den Menschen, da ein Großteil des Gehirns tatsächlich dem Lernen gewidmet ist.

Und eine Möglichkeit, darüber nachzudenken, ist, dass es tatsächlich drei Arten von Schaltkreisen im Gehirn gibt, die unterschiedliche Dinge tun, und wenn man lernt, einen Schaltkreis zu bewegen, ist ein Teil des präfrontalen Kortex beteiligt, der an der Identifizierung wichtiger oder interessanter Dinge beteiligt ist oder ein Wert für die, für die Person.

Ein weiterer wichtiger Schaltkreis betrifft den ausführenden Aspekt des Lernens – wie man eine bestimmte Verhaltenssequenz mit einer Bewegung oder einem bestimmten Ergebnis verknüpft

Und dann ist da noch der letzte Kreislauf, bei dem es wirklich darum geht, diese Bewegungsmuster im Wesentlichen zu verfeinern, um sie so reibungslos und effizient wie möglich zu machen.

Das sind also die drei Schaltkreise. Sie alle betreffen einen Teil des präfrontalen Kortex und einen Teil der Basalganglien, das Striatum genannt wird

Bei einer typischen Lernerfahrung identifizieren Sie möglicherweise durch Ausprobieren etwas Interessantes und versuchen herauszufinden, wie Sie es am besten umsetzen können. Sobald Sie es verstanden haben, können Sie diesen Vorgang einige Male wiederholen, bis Sie wirklich den optimalen Weg kennengelernt haben.

Die Aktion wird endlich zur gewohnheitsmäßigen Aufführung. Es ist nichts Negatives daran, gewohnheitsmäßig zu sein, es bedeutet lediglich, dass die Handlung sehr gut eingeübt wird. Sie erledigen das sehr komfortabel und effizient.

Das sind also die drei großen Rennstrecken, über die wir sprechen werden.

Dr. Elisabetta Burchi 3:46

Emad, am Anfang haben wir das zielgerichtete Lernen , und mit der Zeit wird dieses zielgerichtete Lernen so gut erlernt, dass es zu Gewohnheiten wird, oder?

Professor Emad Eskandar 4:03

Du hast Recht. Und noch einmal: Gewohnheit hat manchmal eine negative Konnotation, aber in diesem Zusammenhang gibt es nichts Negatives daran, es ist nur so, wissen Sie, wie alle Schritte, die ich unternehme, um in mein Auto zu steigen und dann zu fahren, und das tue ich, ohne groß darüber nachzudenken . Das meine ich mit gewohnheitsmäßigem Lernen.

Es kommt zu einem Punkt, an dem mir [die Handlungen] sehr vertraut sind und ich nicht ständig darüber nachdenke. Ein sehr wichtiger Teil dieses gesamten Systems ist der Feedback-Mechanismus – wenn wir neue Umgebungen erkunden und lernen, muss es eine Art Hinweis, ein Feedback geben. „Ist das der richtige Schritt?“ „Ist das das Richtige oder nicht?“

Das Feedback, das von außen kommt, kann viele verschiedene Dinge sein, aber es gibt ein internes Feedback-Signal, das von diesen Neuronen im Mittelhirn bereitgestellt wird, die den Kortex mit dem Hirnstamm verbinden.

Diese dopaminergen Neuronen befinden sich im Mittelhirn und übermitteln ein bestimmtes Signal. Dies wird als Belohnungsvorhersagefehler bezeichnet, was im Grunde bedeutet, dass er den Unterschied zwischen dem erwarteten Ergebnis und dem, was tatsächlich passiert, signalisiert.

Wenn ich also auf ein unerwartet gutes Ergebnis stoße – wenn ich gerade auf Entdeckungsreise bin und etwas unerwartet Gutes finde – löst das eine Entladung dieser dopaminergen Neuronen aus. Das ist ein positiver Belohnungsvorhersagefehler.

Wenn ich auf etwas Negatives stoße, verringert sich die Aktivität. Und wenn ich finde, was ich erwarte, ändert sich nichts [am Belohnungsvorhersagefehler].

Das ist ein sehr fein abgestimmtes System, das wirklich sehr, sehr gut funktioniert und es uns ermöglicht, unglaublich viel zu lernen. Was auch immer – ob es darum geht, einen Teil eines bestimmten Themas zu [lernen], Klavier spielen zu lernen oder vielleicht sogar zu lernen, wie man eine Sportart ausübt – all das folgt der gleichen Reihenfolge.

Man beginnt nicht genau zu wissen, was man tun soll, und lernt dann durch Ausprobieren verschiedene Möglichkeiten, um die beste [Methode] zu finden. Mit der Zeit wird es sehr gut erlernt und zur Gewohnheit. Das gesamte Feedback für diejenigen, die lernen, sind die internen dopaminergen Signale.

Dr. Elisabetta Burchi 6:24

Es tut mir leid, Sie zu unterbrechen. Das ist ein großes Thema – dieser Zusammenhang zwischen Lernen und Belohnung als inneres und biologisches Signal zur Festigung des Lernens. Aus evolutionärer Sicht macht das doch Sinn, oder?

Wir neigen dazu, etwas zu [lernen], das eine Belohnung bringt. Im Allgemeinen ist [Lernen], das eine Belohnung gibt, aus evolutionärer Sicht etwas Vorteilhaftes. Wir können über Essen nachdenken, und wir können über Sex nachdenken.

Professor Emad Eskandar 7:07

Es kann alles sein. Es gibt also die äußere, tatsächliche Belohnung – das einfachste Beispiel ist Essen. Ich klettere zum Beispiel auf einen Baum und finde dann ein Stück Obst. Das ist eine offensichtliche äußere Belohnung.

Es kann noch andere Belohnungen geben. Es kann etwas Positives sein, wie eine Umgebung, in der man mit jemandem in Kontakt treten kann. Oder es können nur Worte sein – Wenn ich Schüler bin und der Lehrer lobt, ist das auch eine Art Belohnung. Das sind also die vielen Schattierungen äußerer Belohnungen.

Intern werden sie jedoch alle durch dasselbe signalisiert – die dopaminergen Neuronen. Es gibt also diese Konvergenz, bei der all diese potenziell lohnenden Ergebnisse in diesem einen Signal zusammengefasst werden.

Das ist in gewisser Weise attraktiv, weil [die Konsolidierung] es dem System erleichtert, damit umzugehen, da es etwa 10 verschiedene interne Belohnungssignale gibt. .

Es handelt sich aber auch um eine Schwachstelle, da es nur noch ein hochprivilegiertes Signal gibt, das potenziell anfällig für Störungen ist. Das ist ein sehr wichtiger Punkt.

Während unseres Studiums haben wir viel gelernt. Welche Teile des Gehirns beispielsweise beteiligt sind, gibt es, wie ich bereits erklärt habe, diesen hervorstechenden Schaltkreis, den Lernschaltkreis, und es gibt den gewohnheitsmäßigen Leistungsschaltkreis.

Wir haben auch gelernt, dass Sie möglicherweise das Lernen verbessern können, indem Sie Wege finden, diese episodische oder pulsierende Freisetzung von Dopamin nachzuahmen. Sie können das Lernen tatsächlich über das Normale hinaus verbessern.

In einigen Fällen können Sie damit möglicherweise sogar Menschen behandeln, die eine Hirnverletzung – wie etwa einen Schlaganfall – erlitten haben, um ihre Genesung zu beschleunigen.

Das sind viele der Dinge, die wir gelernt haben. Interessant ist, dass dieselben drei großen Schaltkreise – kortikale Bereiche, dopaminerge Neuronen – auch dieselben Schaltkreise sind, die an einer Vielzahl von Suchtverhalten beteiligt sind. Es sind die gleichen Schaltkreise.

Es war schon immer sehr interessant, darüber nachzudenken, aber die ganze Tiefe dieses Zusammenhangs wurde noch nicht vollständig verstanden. Sie wissen, wie das eine das andere beeinflusst.

Die Idee, an der wir gearbeitet haben, besteht also im Wesentlichen darin, eine rechnerische Nachahmung davon zu erstellen – ein Modell oder ein System in einem Computer. Es sind Codes, die lernen, und es lernt nach denselben Regeln, die beim biologischen Lernen verwendet werden.

Das System verfügt über einen Agenten , der der Organismus oder die Person wäre, und eine Umgebung , die viele verschiedene Zustände und mögliche Wahlmöglichkeiten sowie unterschiedliche Belohnungen aufweist. Und es verfügt über ein Rückkopplungssignal – das interne Rückkopplungssignal, das genau [wie das biologische Gegenstück] funktioniert und einen Belohnungsvorhersagefehler liefert, genau wie das, was Dopamin in der realen Welt bewirkt.

Wir wollten uns speziell mit solchen Facetten des Lernsystems befassen. In einem einfachen ersten Test ließen wir den Agenten versuchen, den kürzesten Weg zwischen einem Startpunkt und dem Belohnungspunkt zu finden, was ihm sehr leicht gelang. Dann ließen wir den Agenten versuchen, seinen Weg durch ein Labyrinth zu finden, um den Belohnungspunkt zu erhalten, und wieder gelang ihm dies sehr leicht. Wir wissen also, dass [das System] funktioniert.

Okay, und dann wollten wir dieses [System] nutzen, um zu simulieren und uns Ideen oder Vorhersagen darüber zu geben, was passieren würde, wenn dieses System durch irgendeinen Substanzmissbrauch gestört würde. Zuerst hatten wir nur einen Belohnungspunkt, [aber jetzt] hatten wir vier mit ungefähr gleichem internen Belohnungswert. Konzeptionell kann man sich diese als Nahrung, Wasser, Unterkunft und Kameradschaft vorstellen . Sie waren alle wichtig. Sie waren alle notwendig.

Sie hatten im Großen und Ganzen den gleichen internen Belohnungswert, es sei denn, eine [Komponente] wurde wirklich benachteiligt und sie begann an Wert zu gewinnen. Aber [unter] normalen Umständen hatten sie alle im Wesentlichen normale Belohnungswerte.

In diesem Fall besuchte der Agent alle [Punkte] ungefähr gleich häufig und entwickelte einen Zyklus oder einen Pfad. [Es ging zu Punkt] Nummer eins, dann zu [Punkt] Nummer zwei, dann zu [Punkt] Nummer drei, dann zu [Punkt] Nummer vier und ging weiter.

Interessanterweise rufen eine Vielzahl von Zusatzstoffen, darunter Psychostimulanzien – Kokain und Methamphetamin, die gesamte Klasse der Opiate und Narkotika sowie Ethanol – eine pulsierende Dopaminausschüttung hervor. Aber sie tun dies auf eine überphysiologische Weise.

Normalerweise könnte ein belohnendes Ereignis einen [Dopamin-]Impuls bestimmter Stärke erzeugen, aber diese Wirkstoffe erzeugen Impulsfolgen – fünf, zehn Impulse – von denen jeder potenziell fünfmal so groß ist wie ein spontaner oder normaler Impuls.

Diese treiben das System also sehr, sehr hart an. Es handelt sich um ein superstarkes internes Rückkopplungssignal. Vor diesem Hintergrund kehrten wir zu unserem Modell zurück und sagten: „Okay, jetzt haben wir unsere vier Belohnungszustände und sie sind ungefähr gleich.“ Was wäre, wenn wir eines hinzufügen, dessen interner Belohnungswert etwa fünfmal so hoch ist wie der der anderen?“

Dr. Elisabetta Burchi 13:28

Wie etwa die Zusatzstoffe?

Professor Emad Eskandar 13:29

[Nicken]. Wie verhält sich der Agent in diesem Zusammenhang? Was macht der Agent? Als nächstes beginnt der Agent im Wesentlichen zu erkennen, „das ist ein sehr hoher interner Belohnungswert“ und beginnt, diese Website sehr häufig zu besuchen – viel häufiger als die anderen [Websites].

Tatsächlich ist die Häufigkeit, mit der es den anderen [Standort] besucht – von dem wir sagten, dass es sich um Dinge wie Nahrung, Unterkunft und Wasser handeln könnte – viel seltener. Es geht an diesen höchst lohnenden, auf Kosten der anderen.

Dr. Elisabetta Burchi 13:58

Im Grunde handelt es sich dabei um eine parallele Übernahme des Verhaltens.

Professor Emad Eskandar 14:17

Ja genau. Ich betrachte es als eine Entscheidungslandschaft. Es gibt viele, viele mögliche Zustände, in denen sich jeder Organismus oder eine Person befinden kann, mit vielen möglichen Entscheidungen im Laufe der Zeit. Was dabei passiert, ist, dass die gesamte Landschaft wirklich verzerrt – oder verzerrt – wird. Unabhängig davon, in welchem ​​Zustand sich der Agent befindet, weist er auf den nächsten Zustand hin, der [den Agenten] näher an das Objekt oder den Zustand bringt, der einen hohen internen Belohnungswert hat.

Wenn Sie sich diese Zustände in verschiedenen Kombinationen stimulierender Verhaltensweisen als tatsächliche Darstellungen möglicher Aktionen und Entscheidungen durch Neuroschaltkreise vorstellen, ist es, als ob ein großer Teil der Schaltkreise in allen drei Bereichen nun vollständig in diesen Prozess eingebunden wäre.

Wir finden das sehr interessant. Auf einer hohen Ebene – einer mentalen Ebene – können wir darüber spekulieren, was das für die Menschen bedeuten könnte. Sie können sich eine unglückliche Person vorstellen, die stark von einer bestimmten Substanz abhängig ist. Wir stellen oft fest, dass sie nicht sehr gut auf sich selbst aufpasst. Sie fressen nicht sehr gut. Sie sind zerzaust. Sie könnten obdachlos werden.

Sie räumen diesen [wesentlichen Dingen des täglichen Lebens] praktisch den Vorrang zugunsten dieser [Sucht] ein. Das ist also eine direkte Widerspiegelung dessen, worüber wir gerade gesprochen haben.

Dr. Elisabetta Burchi 16:00

Um dieses erste Ergebnis der vielen Experimente, die Sie und andere Wissenschaftler in den letzten Jahrzehnten durchgeführt haben, zusammenzufassen: Es zeigt, dass sich die Gehirnbereiche, die dem Lernen zugrunde liegen – das normale physiologische Phänomen – und [die Bereiche für] additives Verhalten überschneiden. Das war die [Theorie] und etwas, das Sie entdeckt haben.

Dann haben Sie gesehen, dass Dopamin am Lernen und auch am Lern- und Suchtverhalten beteiligt ist . Können Sie versuchen, in ein paar Sätzen zusammenzufassen, was Ihr Modell zu unserem Verständnis beigetragen hat?

Professor Emad Eskandar 17:09

Im Grunde gibt es uns einige tatsächliche Vorhersagen. Eine Art konkrete Vorhersagen und welche Konsequenzen diese [Verhaltensweisen] haben.

Ich denke, die Menschen haben die Überschneidung und das Potenzial von Dopamin erkannt. Aber wir gehen zum nächsten Schritt über und fragen uns, vorausgesetzt, beide Dinge sind wahr: „Was würde das bewirken?“ „Was sind die Vorhersagen für die Neuroschaltkreise und was sind die Vorhersagen für das äußere Verhalten?“ Das ist der Teil, der fehlt.

Können Sie es tatsächlich modellieren und dann eine Reihe von Vorhersagen treffen? Natürlich ist es sehr wichtig, ein Modell zu haben, da wir dagegen vorgehen und es testen können. Wenn die Vorhersagen bestätigt sind, akzeptieren wir [die Modelle], aber wenn sie völlig ungenau sind, können wir [sie] verwerfen.

Oder wenn sie teilweise ungenau sind, können wir sie überarbeiten. Zumindest zeigen uns [die Modelle] einen Weg nach vorne.

Dr. Elisabetta Burchi 18:00

Sie können es besser verstehen, aber die Leistungsfähigkeit des Modells kann auch genutzt werden, um Strategien zur Beeinflussung dieses Phänomens zu entwickeln.

Professor Emad Eskandar 18:19

Exakt. Das Modell erfasst also tatsächlich viel von dem, was sowohl verhaltensmäßig als auch neurophysiologisch geschieht. Dann können wir sagen: „Nun, wie können wir eingreifen und das ändern?“

Das können wir im Modell testen. Wenn es im Modell funktioniert, wissen Sie mit einiger Wahrscheinlichkeit, dass es auch in der realen Welt funktioniert. Es gibt uns eine handlichere Sache, mit der wir umgehen können, als mit einer echten Person mit all ihren Komplexitäten.

Das ist also eine Reihe von Vorhersagen: Wesentliche Dinge aufzugeben oder zu vernachlässigen. Andere Merkmale, die als diese Neigung auftauchen – wenn sie einmal gebildet sind, werden sie sehr tief verankert – sodass [die Person] zwanghaft wird.“

Wie ich bereits sagte, hat die Gewohnheit selbst keine negative Konnotation, aber wenn sie zu einem Zwang wird, bedeutet das, dass die Person sie weiterhin ausführt, auch wenn sie negative Folgen hat.

Das gilt nicht für normale Gewohnheiten – die Art von Gewohnheiten, von denen ich spreche, werden leicht verlernt oder ersetzt – Zwänge hingegen nicht. Sie bleiben bestehen, obwohl sie ein negatives Ergebnis haben oder obwohl sie nicht hilfreich oder einfach nur kontraproduktiv sind. Die Tendenz zu diesen sehr schwer umkehrbaren Gewohnheiten ergibt sich auch aus dem Modell.

Das Dritte, was sich aus [dem Modell] ergibt und das ebenfalls relevant ist, ist die Vollversion des Modells, die die Möglichkeit negativer Ergebnisse beinhaltet. Das vollständige Modell beinhaltet eine Integration der negativen und positiven Ergebnisse – das ist es, was zu den getroffenen Entscheidungen führt.

Wenn Sie es ausführen, stellen Sie im Wesentlichen fest, dass negative Ergebnisse relativ abgewertet werden. Anders ausgedrückt: Der Wirkstoff hat grundsätzlich eine viel höhere Risikotoleranz. Es werden Entscheidungen getroffen, die in diesem Zusammenhang ein viel größeres Risiko mit sich bringen.

Auch hier ist es spekulativ, dass beide Faktoren das Verhalten von Menschen mit einem schwerwiegenden Substanzproblem widerspiegeln können. [Wenn] sie versuchen, [die Substanz für den Missbrauch] zu beschaffen, werden sie oft ein scheinbar sehr riskantes Verhalten an den Tag legen, das ihnen Ärger mit der Polizei oder [mit] rechtlichen Problemen einbringen kann. Sie werden inhaftiert oder verlieren ihren Job.

Das risikoreiche Verhalten bei der Verwendung schmutziger Nadeln [zum Beispiel] und andere risikoreiche Verhaltensweisen, [wenn] unter normalen Umständen selbst diese Menschen [außerhalb dieses Kontexts] dies nicht tun würden.

Das Modell wird in diesem Zusammenhang sagen, dass sie das Risiko als geringer wahrnehmen, als es tatsächlich ist. Das Risiko wird tatsächlich abgewertet, und oft sind es gerade diese riskanten Verhaltensweisen, die sehr problematisch sind. Das sind also alle Ideen, die aus [unserem Modell] hervorgegangen sind.

Dr. Elisabetta Burchi 21:49

[Ich kann den Wert und die mögliche Anwendung Ihres Modells erkennen, um das Stigma einzudämmen, mit dem diese Störungen immer noch verbunden sind.

Wir können das natürlich in dem Bereich sehen, von dem wir wissen, dass es biologische Grundlagen gibt, die das Phänomen erklären, aber ich glaube, mir gefällt [die Erklärung], dass Sucht ein Spektrum ist, wie Sie erwähnt haben – von Hardcore bis [einfach]. ] Stimulanzien und sie alle haben den gemeinsamen Nenner Dopamin.

Und wenn es zu einer Störung des Dopamins kommt, wie Sie es als gemeinsamen Nenner aller Suchtstoffe sehr gut erklärt haben, gibt es nun biologische Grundlagen, die uns durch Ihr Modell aufgezeigt werden.

Handelt es sich um eine Art ML-Modell? Wir haben das nicht gut erklärt, Emad, weil ich weiß, dass du auch in der Lage bist, zu programmieren und viele andere Dinge zu tun. Was für ein Modell ist Ihr Modell? Vielleicht möchten Sie dazu nur zwei Worte sagen?

Professor Emad Eskandar 23:18

Es ist ein Rechenmodell, aber es ist dynamisch, weil es iterativ ist. Es ist nicht so, dass es fest codiert wäre – wir haben ein System, das lernt, und dann schauen wir uns an, wie sich das Lernen in diesen verschiedenen Kontexten entwickelt.

Die Regeln in [dem Modell] sind sehr einfach: Suchen Sie die Belohnungsseite und verwenden Sie den Belohnungsvorhersagefehler usw. und nichts anderes. Alles andere ist daraus entstanden – es lernt diese Dinge.

Das gefällt mir, weil es repräsentativer für das ist, was tatsächlich passiert. Zugegeben, es ist sehr vereinfacht, weil ich unmöglich alle Freiheitsgrade und alle Neuronen einbeziehen kann, die sich tatsächlich im Gehirn befinden, aber wenn es dieses Verhalten auch bei diesen sehr reduzierten Freiheitsgraden zeigt, dann sagt es mir das dort kann ein Element der Wahrheit oder einige Werte in diesen Vorhersagen sein.

[Allerdings] müssen sie getestet werden. Der nächste Schritt für uns besteht also in der Validierung – dem Testen dieser Elemente in verschiedenen experimentellen Modellen, z. B. unter Verwendung von Versuchstieren usw., um diese spezifischen Elemente zu bestätigen. Tatsächlich ist es das, was zu dem Verhalten beiträgt, wenn der Lernschaltkreis stark verzerrt wird

Und vielleicht gibt es sogar noch wichtigere Erkenntnisse als nur den hedonischen Wert dieser Substanzen – es geht nicht nur darum, diese Dinge zu verfolgen, weil es der Person oder dem Tier ein gutes Gefühl gibt, sondern die Menschen werden noch lange danach darauf bestehen jeglicher hedonische Wert ist verschwunden. Es ist wahrscheinlich unendlich klein, und doch bleibt es bestehen.

Das ist es also, was wir bekommen werden: Wie viel davon hat nur mit dieser zugrunde liegenden Änderung in der Schaltung und den Gewichten der Schaltung zu tun?

Der nächste Schritt besteht dann, wie Sie bereits erwähnt haben, darin, zu verstehen, wie wir durch neuromodulatorische Techniken eingreifen und versuchen können, eine ausgewogenere Entscheidungslandschaft wiederherzustellen, die nicht so verzerrt oder verzerrt, sondern, wenn man so will, flacher ist. Abwechslungsreicher, so etwas.

Dr. Elisabetta Burchi 25:45

Es ist also schön zu sehen, wie sich der Gipfel in der Landschaft drastisch verändert. Eigentlich habe ich die Bilder gesehen, die Sie mir zur Verfügung gestellt haben – Ihre Modelle erzeugen solche Landschaften, die den Weg des Widerstands verschiedener Entscheidungen widerspiegeln, die das Gehirn in verschiedenen biologischen Situationen treffen kann.

Nun, wie Sie gut erklärt haben und um es in eine Laiensprache zu übersetzen, störten die Zusatzstoffe grundsätzlich die normale Funktion dieser internen Belohnungssignale und beeinflussten die Dopaminsignale. Diese Landschaft wird im Grunde völlig durcheinander gebracht.

Was müssen wir also tun, um es umzugestalten, Emad? Machen wir hier einen Sprung: Wie stellen Sie sich den Einsatz von Neuromodulation vor, um diese Landschaft neu auszurichten? 

Professor Emad Eskandar 27:05

Ich meine, beginnen wir damit, darüber nachzudenken – und das ist jetzt auf einer sehr abstrakten Ebene –, dass die Entscheidungslandschaft flach ist. Es gibt ein wenig Turbulenzen darauf – einige Dinge sind etwas höher, andere etwas niedriger. Das wäre eine Situation, in der Sie im Wesentlichen über einen freien Willen verfügen, eine maximale Fähigkeit zur Veränderung.

Es ist wie „Okay, ich werde zu diesem Ziel gehen“ oder „Nein, das interessiert mich, ich gehe hierher und bin nicht übermäßig voreingenommen“, oder?

Und ich stelle mir vor, dass eines dieser Dinge im Spiel ist. Im Grunde ist die Landschaft nicht mehr flach, sondern wie ein großes Loch darin. Sobald man sich ihm nähert, beginnt er zu kreisen und es ist fast unvermeidlich, dass man hinunter muss. Du kannst es nicht vermeiden.

Man muss sich sehr, sehr davon fernhalten. Und manchmal kann man den anderen Punkt der Landschaft gar nicht mehr erreichen, weil er so groß geworden ist.

Sie möchten das also wiederherstellen. Sie möchten diese große Störung darin beseitigen. Es gibt Möglichkeiten, aus einer neuromodulatorischen Perspektive darüber nachzudenken. Sie möchten diesen Kreisläufen wieder normale Gewichte verleihen.

Eine Möglichkeit, dies zu erreichen, besteht darin, Menschen oder Versuchstiere etwas Provokativem auszusetzen – einem Reiz, der normalerweise eine Reaktion auslöst, die dazu führt, dass [die Menschen oder das Versuchstier] das Ding haben wollen. Finden Sie dann einen Weg, die pulsierende Dopaminausschüttung abzuschwächen, und tun Sie dies wiederholt.

Mit der Zeit werden die Schaltkreise nicht mehr verstärkt. Irgendwann kehren sie zu etwas Normalem zurück. Das wäre eine Möglichkeit, es zu tun.

Eine andere Möglichkeit besteht darin, andere stimulierende Verhaltensmuster zu finden, die möglicherweise anpassungsfähiger oder produktiver sind, und diese selektiv zu verstärken, sodass sie dieselben oder mehr Werte als das negative haben. Also auf die eine oder andere Weise oder eine Kombination aus beidem.

Im Wesentlichen stellt es dieses Gleichgewicht wieder her, aber es bedarf noch einiger Arbeit. Natürlich brauchen wir eine [bessere] Präzision bei der Anwendung der Neuromodulation usw. , aber potenziell ist es machbar.

Dr. Elisabetta Burchi 29:21

Mir scheint, dass die Kombination zwischen verhaltensbezogenen – natürlich auch pharmakologischen – Ansätzen, vor allem aber würde ich sagen verhaltensbezogenen und neuromodulatorischen Ansätzen – wirklich das Szenario für die Beschleunigung neuen Lernens oder gesünderen Lernens für den Einzelnen sein kann.

Professor Emad Eskandar 29:47

Exakt. Und indem Sie das tun, geben Sie der Person tatsächlich die Freiheit zurück, andere Entscheidungen zu treffen. Weil jetzt nicht mehr so ​​viel von der Schaltung darin verwurzelt ist.

Sie stellen tatsächlich die Fähigkeit wieder her, faire Entscheidungen zu treffen und eine größere Bandbreite an Entscheidungen zu treffen, ohne ständig in dieses [Loch] hineingezogen zu werden.

Und mit der Zeit, wenn man lange genug durchhält, denke ich, dass Verhaltenstherapieanalysen sehr wichtig sein werden.

[Wenn] man das immer wieder bekräftigt, können [die Patienten] tatsächlich die Entscheidungsfreiheit und die Fähigkeit zurückgewinnen, tatsächlich angemessene Entscheidungen zu treffen, und lassen sich nicht nur von diesem Problem verzerren.

Dr. Elisabetta Burchi 30:37

Ich denke, Emad, das ist nicht nur ein interessantes Thema, sondern es ist wirklich der Kern, wie wir zu Beginn [dieses Interviews] sagten. Denn ein freier Wille und die Fähigkeit, bewusst Entscheidungen zu treffen, sind wahrscheinlich die wichtigsten Merkmale des Menschseins. Daher sind [unsere Bemühungen], diese Probleme zu lösen und Menschen mit diesem Problem zu helfen, wirklich relevant.

[Natürlich] würden wir gerne mehr wissen. Dieses 30-minütige [Interview] soll uns nur einen Eindruck davon vermitteln, was sich hinter den Kulissen abspielt. Wir werden Sie aufmerksam verfolgen.

Professor Emad Eskandar 31:32

Es hat mir wirklich Spaß gemacht, mit Ihnen zu sprechen und meine Gedanken zu teilen. Wir werden sehen, wenn wir in ein paar Jahren noch einmal überprüfen, was Sie [im Lernen erreicht] haben.

Dr. Elisabetta Burchi 31:41

Ich würde sagen: schneller, da man eine Möglichkeit hat zu lernen. Nachdem Sie über das Lernen gesprochen haben, müssen Sie den Prozess beschleunigen. Danke schön.

Professor Emad Eskandar 31:54

Nochmals vielen Dank für Ihre Zeit, ich weiß das wirklich zu schätzen.