Hur bildas vanor i hjärnan? Processen involverar olika celler och processer som hjälper till att cementera våra dagliga ritualer till rutiner. Forskare från Dartmouth upptäckte nyligen att dorsolaterala striatum, en region i hjärnan, upplever en kort aktivitetssprängning när nya vanor bildas.
Enligt forskningen, som publicerades i Journal of Neuroscience, tar det så lite som en halv sekund för denna sprängning att inträffa. Och när en vana blir starkare ökar aktivitetsutbrottet. Dartmouthforskarna fann att vanor kan kontrolleras beroende på hur aktivt det dorsolaterala striatumet är.
”Våra resultat illustrerar hur vanor kan kontrolleras inom ett litet tidsfönster när de först sätts igång. Styrkan i hjärnaktiviteten i detta fönster avgör om hela beteendet blir en vana eller inte”, säger huvudförfattaren Kyle S. Smith, docent och föreståndare för forskarstudier vid institutionen för psykologi och hjärnforskning vid Dartmouth, i en sammanfattning av forskningen. ”Resultaten visar hur aktiviteten i det dorsolaterala striatum när vanor bildas verkligen kontrollerar hur vana djuren blir, vilket ger bevis för ett orsakssamband.”
Smith har tidigare publicerat forskning som visade att denna explosion i hjärnaktiviteten i det dorsolaterala striatumet korrelerade med råttors vana att springa en labyrint. (Råttors hjärnor liknar människans.) I den nya studien manipulerade forskarna utbrottet med en metod som kallas optogenetik, där blinkande blått ljus exciterar hjärncellerna medan ett blinkande gult ljus hämmar cellerna och stänger av dem.
När råttorna tränades att springa en labyrint exciterade forskarna cellerna i deras dorsolaterala striatum, vilket ledde till att råttorna sprang kraftigare och vanemässigt i hela labyrinten – djuren stannade inte längre vid mitten för att se sig omkring. När cellerna inhiberades agerade råttorna långsamt och verkade helt förlora sin vana. Forskarna bytte sedan ut den välsmakande belöningen mot något annat. När råttorna var upphetsade sprang de fortfarande till belöningen, men när de var hämmade ”vägrade råttorna i huvudsak att springa när det inte fanns någon belöning att vinna på det.”
”När forskarna tillämpade ljusmanipulationerna under mitten av löprundorna en annan dag var effekten liten”, enligt pressmeddelandet. ”När råttorna redan hade satt igång hela sekvensen av beteende – spring, vändning och stoppsekvens – verkade denna vana diktera deras handlingar, som om de var på autopilot.”
Habit chunking
En annan bit av vanepusslet upptäcktes tidigare av MIT:s neurovetare, som fann att neuronerna i en del av hjärnan som kallas striatum, som finns i de basala ganglierna, spelar en viktig roll vid vanebildning, särskilt när det gäller ”chunking”, en vana som består av många mindre handlingar. (Till exempel att ”plocka upp vår tandborste, klämma tandkräm på den och sedan lyfta borsten till munnen.”)
Neuronerna ”startar i början av en inlärd rutin, blir tysta medan den utförs och startar sedan igen när rutinen är avslutad”, enligt ett pressmeddelande. ”När dessa mönster väl har bildats blir det extremt svårt att bryta vanan.”
Dessa två studier kan förklara hur vanor bildas i hjärnan, men en studie från Duke University visade att en enda typ av neuron i striatum som kallas snabbspikande interneuron fungerar som en ”huvudkontrollant” av vanor. De fann att om den stängs av kan vanor brytas.
”Den här cellen är en relativt sällsynt cell, men en som är mycket starkt kopplad till huvudneuronerna som vidarebefordrar det utgående meddelandet för den här hjärnregionen”, säger Nicole Calakos, docent i neurologi och neurobiologi vid Duke University Medical Center, i en sammanfattning av forskningen. ”Vi finner att den här cellen är en huvudkontrollant av vanemässigt beteende, och den verkar göra detta genom att omorganisera det meddelande som skickas av de utgående neuronerna.”
Förståelsen av hur vanor bildas i hjärnan är kritisk för att utveckla strategier för att ändra dem, säger forskarna.
Förändra vanor
Om det finns en viss vana du vill ändra eller skapa, till exempel att gå upp tidigare, dricka mer vatten eller läsa mer – goda nyheter, du behöver inte förstå neurovetenskap för att komma igång. Allt som krävs, enligt forskare från Warwick-, Princeton- och Brownuniversiteten, är upprepning. Författarna till studien skapade en modell med hjälp av digitala råttor som visar att bildandet av vanor beror mer på hur ofta du utför en handling än på hur mycket tillfredsställelse du får av den.
”Psykologer har försökt förstå vad som driver våra vanor i över hundra år, och en av de återkommande frågorna är hur mycket vanor är en produkt av vad vi vill ha jämfört med vad vi gör”, säger medförfattaren till studien, Dr. Amitai Shenhav, biträdande professor vid Brownuniversitetets avdelning för kognitiva, lingvistiska och psykologiska vetenskaper. ”Vår modell hjälper till att besvara detta genom att föreslå att vanor i sig själva är en produkt av våra tidigare handlingar, men i vissa situationer kan dessa vanor ersättas av vår önskan att få det bästa resultatet.”
Abstract:
Vanormer utgör en avgörande komponent i beteendet. Under de senaste åren har viktiga beräkningsmodeller konceptualiserat vanor som uppkommit genom modellfria förstärkningsinlärningsmekanismer, som vanligtvis väljer mellan tillgängliga åtgärder baserat på det framtida värde som förväntas bli resultatet av var och en av dem. Traditionellt sett har dock vanor förståtts som beteenden som kan utlösas direkt av ett stimulus, utan att djuret behöver utvärdera förväntade resultat. Här utvecklar vi en beräkningsmodell som instansierar detta traditionella synsätt, där vanor utvecklas genom direkt förstärkning av nyligen vidtagna åtgärder snarare än genom kodning av resultat. Vi visar att denna modell förklarar viktiga beteendemässiga manifestationer av vanor, inklusive okänslighet för devalvering av resultat och nedbrytning av villkor, samt effekterna av förstärkningsschemat på hastigheten av vanebildning. Modellen förklarar också den utbredda observationen av perseveration i upprepade valuppgifter som en ytterligare beteendemässig manifestation av vanesystemet. Vi föreslår att kartläggningen av vanebeteenden på värdefria mekanismer ger en förenklad redogörelse för befintliga beteende- och neurala data. Denna kartläggning kan ge en ny grund för att bygga robusta och omfattande modeller för samspelet mellan vanor och andra, mer målinriktade typer av beteenden och bidra till att bättre vägleda forskningen om de neurala mekanismer som ligger till grund för kontroll av instrumentellt beteende mer generellt.