Je bent doodop, maar je moet nog 5 kilometer lopen tot de finish. Dat rapport moet echt af vandaag, terwijl je honderd keer liever op een terrasje gaat zitten, wat beweegt je om toch door te gaan? Het antwoord: orexineneuronen. Die lijken verwachtingen over een beloning te vertalen naar de inspanning die nodig is om die beloning te bereiken.
Een gebrek aan motivatie komt veel voor bij psychische aandoeningen, zoals depressie, verslaving en ADHD. Het is echter nog altijd onduidelijk welke hersenmechanismen daarbij een rol spelen.
Onderzoekers van de Japanse Nagoya University richtten zich daarom op orexineneuronen. Deze hersencellen spelen een belangrijke rol bij onder meer slaap, eetlust en energieverbruik. Eerder onderzoek liet al zien dat ze ook betrokken zijn bij motivatie, maar hoe precies was nog onbekend.
Slimmere proefdieren
Voor hun onderzoek gebruikten de wetenschappers ratten. Die zijn beter dan muizen in staat om complexe taken te leren. Daardoor zijn ze geschikter voor gedragsexperimenten waarin motivatie centraal staat.
Om de activiteit van orexineneuronen nauwkeurig te kunnen volgen en beïnvloeden, ontwikkelde het onderzoeksteam genetisch gemodificeerde ratten, waardoor ze uitsluitend de neuronen die orexine produceren konden onderzoeken.
Hoe ver wil je gaan voor een beloning?
Ze activeerden eerst de orexineneuronen met een techniek die chemogenetica heet. Daarna kregen de ratten een taak waarbij ze steeds vaker een oppervlak moesten aanraken om een beloning in de vorm van een hapje eten te krijgen. Na iedere beloning werd de opdracht zwaarder. Het moment waarop een rat besloot te stoppen, gold als maat voor motivatie.
Ratten met geactiveerde orexineneuronen hielden het langer vol en leverden meer inspanning voor dezelfde beloning. Bij ratten waarvan de orexineneuronen juist selectief waren afgebroken, gebeurde het tegenovergestelde: zij gaven eerder op.
De hersenen vlak voor de beloning
Vervolgens wilden de onderzoekers weten wat de neuronen tijdens de taak precies deden. Met een techniek waarmee hersenactiviteit in real time kan worden gevolgd, maten ze de activiteit van orexineneuronen terwijl de ratten op hun beloning wachtten.
De activiteit nam toe voordat ze de beloning kregen en daalde weer zodra die was ontvangen. Opvallend was dat de activiteit hoog bleef wanneer een verwachte beloning uitbleef. Ook bleek dat de neuronen actiever werden naarmate de ratten meer moeite moesten doen om hun doel te bereiken. Volgens de onderzoekers wijst dat erop dat de hersenen de verwachte beloning koppelen aan de inspanning die daarvoor nodig is.
Motivatie kun je niet zomaar opvoeren
In een laatste experiment grepen de onderzoekers direct in op het moment waarop de ratten een beloning verwachtten. Ze konden de activiteit van de orexineneuronen tijdelijk remmen of juist stimuleren. Wanneer de neuronen werden onderdrukt, nam de motivatie duidelijk af. De ratten deden langer over de taken en stopten sneller.
Opmerkelijk genoeg werkte het omgekeerde niet. Extra stimulatie van de neuronen zorgde er wel voor dat de dieren actiever werden, maar leidde niet tot meer motivatie. Dat verschil is veelzeggend. Orexineneuronen zijn weliswaar noodzakelijk om motivatie vast te houden, maar een kunstmatige toename van hun activiteit is op zichzelf niet voldoende om iemand extra gemotiveerd te maken.
Aanknopingspunten voor de toekomst
De activiteit van orexineneuronen verandert dus sterk, afhankelijk van de verwachte beloning en de inspanning die daarvoor nodig is. Dat wijst op een mogelijk mechanisme waarmee verwachtingen worden omgezet in motivatie om in actie te blijven.
In vervolgonderzoek willen de wetenschappers de hersencircuits in kaart brengen die met orexineneuronen verbonden zijn. Een beter begrip van hun werking kan uiteindelijk bijdragen aan nieuwe benaderingen voor motivatieproblemen, zoals verlies van motivatie of moeite om doelgericht gedrag vol te houden.
Wil je niets van Scientias missen? Voeg Scientias toe als voorkeursbron op Google dan zie je al onze verhalen!
Uitgelezen? Luister ook eens naar de Scientias Podcast:
