Connectomic dopamine-neuron disinhibition accelerates behavioral extinction

जानवर एक ऐसी दुनिया में रहते हैं जहाँ नियम लगातार बदलते रहते हैं। एक रास्ता जो कभी भोजन की ओर ले जाता था, अचानक एक जाल में बदल सकता है; एक ध्वनि जो कभी सुरक्षा का संकेत देती थी, अब खतरे का संकेत दे सकती है। जीवित रहने के लिए, एक जीव को दो प्रतिस्पर्धी जरूरतों के बीच संतुलन बनाना चाहिए: जब चीजें काम कर रही हों तो प्रयास जारी रखने की निरंतरता, और जब वे काम न कर रही हों तो रुकने और मार्ग बदलने का लचीलापन। जब इनाम गायब हो जाता है तो किसी आदत को भूल जाने की इस क्षमता को 'व्यवहारात्मक विलुप्ति' (behavioral extinction) कहा जाता है। दशकों से, वैज्ञानिक मानते आए हैं कि मस्तिष्क में एक विशिष्ट रासायनिक संकेत इस प्रक्रिया को संचालित करता है। उन्होंने सोचा था कि जब एक जानवर किसी इनाम की उम्मीद करता है लेकिन उसे प्राप्त नहीं होता, तो डोपामाइन न्यूरॉन्स नामक कोशिकाओं का एक समूह, जो आमतौर पर इनाम का संकेत देने के लिए सक्रिय होते हैं, अचानक शांत हो जाता है। माना जाता था कि यह शांति, या ठहराव, मस्तिष्क का तरीका है यह कहने का कि, "यह करना बंद करो; यह अब काम नहीं करता।"

हालाँकि, एक नया अध्ययन इस लंबे समय से चली आ रही धारणा को चुनौती देता है। शोधकर्ता जानना चाहते थे कि क्या डोपामाइन सिग्नल में ये अचानक आने वाले ठहराव वास्तव में एक जानवर के लिए यह सीखने के लिए आवश्यक हैं कि इनाम चला गया है। यह पता लगाने के लिए, उन्होंने वेंट्रल टेगमेंटल एरिया (ventral tegmental area) का अध्ययन किया, जो मस्तिष्क के गहरे हिस्से में स्थित एक छोटा क्षेत्र है जहाँ ये डोपामाइन न्यूरॉन्स रहते हैं। उन्होंने उन सूक्ष्म संपर्कों, या सिनैप्स (synapses) पर ध्यान केंद्रित किया जिनका उपयोग मस्तिष्क की अन्य कोशिकाएं इन डोपामाइन न्यूरॉन्स को निरोधात्मक (inhibitory) संदेश भेजने के लिए करती हैं। ये निरोधात्मक संदेश ही हैं जो न्यूरॉन्स को रुकने के लिए प्रेरित करते हैं। वैज्ञानिकों ने इन विशिष्ट संपर्कों को कमजोर करने के लिए एक सटीक तकनीक का उपयोग किया, जिससे प्रभावी रूप से "रुकने" के संकेत की आवाज़ को कम कर दिया गया। उन्होंने ऐसा न्यूरॉन्स की सामान्य, स्थिर फायरिंग या इनाम आने पर उनकी सक्रियता को प्रभावित किए बिना किया।

परिणाम आश्चर्यजनक थे और उन्होंने मानक मॉडल को उलट दिया। जब शोधकर्ताओं ने निरोधात्मक संपर्कों को कमजोर किया, तो इनाम न मिलने पर डोपामाइन न्यूरॉन्स पहले की तरह अधिक बार नहीं रुके। पुराने सिद्धांत के अनुसार, इससे जानवरों के लिए अपना व्यवहार रोकना कठिन होना चाहिए था, जिससे वे उस इनाम के पीछे भागते रहते जो अब वहां नहीं था। इसके विपरीत, हुआ बिल्कुल उल्टा। कमजोर संपर्कों वाले जानवरों ने खाली संकेत पर प्रतिक्रिया देना सामान्य से कहीं अधिक तेज़ी से सीख लिया। इस हस्तक्षेप ने विलुप्ति (extinction) की प्रक्रिया को तेज कर दिया। यह निष्कर्ष बताता है कि निरोधात्मक इनपुट, जो ठहराव पैदा करते हैं, सामान्यतः जानवर को बहुत जल्दी हार मानने से रोकने का काम करते हैं। वे सीखने की प्रक्रिया पर एक ब्रेक की तरह कार्य करते हैं, यह सुनिश्चित करते हैं कि स्थापित आदतों को केवल इसलिए नहीं छोड़ दिया जाए क्योंकि एक बार अपेक्षित इनाम नहीं मिला।

अध्ययन ने यह भी जांचा कि क्या यह परिवर्तन केवल एक सामान्य भ्रम था या सीखने पर एक विशिष्ट प्रभाव। जानवर अभी भी उन नए संकेतों के बारे में सीखने में सक्षम थे जो पुरस्कारों की भविष्यवाणी करते थे, जिससे पता चला कि उनकी सीखने की क्षमता बरकरार थी। शोधकर्ताओं ने वास्तविक समय में डोपामाइन के स्तर को देखने के लिए एक विधि का उपयोग किया और पुष्टि की कि हस्तक्षेप ने डोपामाين की उन गिरावटों को कम कर दिया जो आमतौर पर इनाम गायब होने पर होती हैं। उन्होंने पाया कि इन गिरावटों के गायब होने की गति ने यह अनुमानित किया कि जानवर कितनी जल्दी अपना व्यवहार बदलना सीख गए। साक्ष्य संकेत देते हैं कि निरोधात्मक इनपुट द्वारा उत्पन्न ठहराव विलुप्ति का इंजन नहीं हैं, बल्कि निरंतरता बनाए रखने वाला एक तंत्र हैं। यह प्रणाली संभवतः मस्तिष्क को उपयोगी संबंधों को समय से पहले त्यागने से बचाती है जब परिणाम उतार-चढ़ाव वाले हों, जिससे एक जानवर को अपनी रणनीति बदलने का निर्णय लेने से पहले कुछ छूटे हुए पुरस्कारों को सहने की अनुमति मिलती है।