Belöning och olust tätt kopplat i hjärnan

Möss som saknar en viss mottagarstruktur på celler i hjärnan söker sig till saker som är förknippade med obehag, som inflammation och illamående, enligt en ny studie från Linköpings universitet. Fynden publiceras i tidskriften Journal of Clinical Investigation.

I hjärnan hos både människor och andra djur finns signalkretsar som kopplar starka sinnesintryck till positiva eller negativa känslor. Denna funktion är nödvändig för vår överlevnad. Signalkretsarna driver individen att söka sig till sådant som ökar möjligheten för överlevnad och fortplantning, som exempelvis mat och sex, eftersom de framkallar välbehag eller njutning. På motsatt sätt hjälper denna värdering djur att hålla sig borta från sådant som är skadligt, som kopplas till olustkänslor och nedstämdhet. De signalkretsar i hjärnan som reglerar vår förståelse av gott och dåligt aktiveras även av sjukdom. Vid långvariga sjukdomstillstånd som kroniska inflammatoriska sjukdomar, cancer och depression kan systemet orsaka stort lidande genom att påverka motivation och humör negativt.

Forskargruppen som leds av David Engblom vid Linköpings universitet har tidigare upptäckt en mekanism bakom varför inflammatorisk sjukdom leder till olustkänslor och nedstämdhet. I den nya studien var forskarna intresserade av en särskild typ av mottagarstrukturer på vissa nervceller, melanokortin 4-receptorer. De studerade möss som saknade melanokortin 4-receptorer och tittade närmare på hur djuren reagerade på inflammation.

– Normala möss kommer att sky miljön som de förknippar med att bli sjuka, om de kan välja mellan den och en annan plats. Mössen som saknade melanokortin 4-receptorer betedde sig tvärtom och sökte sig till de miljöerna, som om de gillade inflammationen, säger David Engblom, biträdande professor vid institutionen för klinisk och experimentell medicin, som lett studien.

Även andra saker som normala möss och människor uppfattar som obehagligt, som illamående, fick mössen att söka sig till miljön som de associerade med upplevelsen. Djurens beteende överraskade forskarna.

– Vi har sett tidigare att det går att påverka receptorer i hjärnan så att djur inte längre bryr sig om att det har en inflammation. Men jag har aldrig varit med om att det svänger från att förknippas med bestraffning till belöning, säger David Engblom.

En av nyckelspelarna i belöningssystemet är signalsubstansen dopamin, som fungerar som en kemisk budbärare mellan nervceller. Dopamin driver motivation och får djur och människor att anstränga sig för att uppnå sådant som uppfattas som belönande. När forskarna tittade närmare på dopaminsignaleringen såg de att hos normala möss gick dopaminhalten ner i hjärnans belöningscentrum när djuren var med om något obehagligt. Hos mössen som saknade melanokortin 4-receptorer gick dopaminhalten tvärtom upp något.

– Det verkar som att den här receptorn på något sätt hindrar signaler som tyder på fara från att aktivera belöningssystemet. Om receptorn saknas kommer ”farosignalerna” åt belöningssystemet och aktiverar det, så att mössen som saknar receptorn söker sig till saker som är associerade med fara eller obehag, säger David Engblom.

Det är för tidigt att veta om mekanismen fungerar på samma sätt i människor. Vid långvarig sjukdom mår man ofta dåligt av en kombination av smärta, illamående och inflammation. Melanokortin 4-receptorer kan därför vara intressanta att studera vidare, eftersom de tycks vara inblandade i många typer av olust och obehag.

Forskarna Anna Klawonn och Michael Fritz har spelat en central roll i studien, som gjorts i samarbete med forskare vid National Institute of Drug Abuse i USA. Forskningen har finansierats med stöd av bland annat Europeiska forskningsrådet (ERC), Vetenskapsrådet, Knut och Alice Wallenbergs stiftelse och Hjärnfonden.

Artikeln: ”Motivational valence is determined by striatal melanocortin 4 receptors”, Anna Mathia Klawonn, Michael Fritz, Anna Nilsson, Jordi Bonaventura, Kiseko Shionoya, Elahe Mirrasekhian, Urban Karlsson, Maarit Jaarola, Björn Granseth, Anders Blomqvist, Michael Michaelides och David Engblom, J Clin Invest, publicerad online den 18 juni 2018, doi: 10.1172/JCI97854

För mer information, kontakta gärna:

David Engblom, biträdande professor, david.engblom@liu.se, 010-103 84 48

Pressmeddelandet skickat av:
Karin Söderlund Leifler
Vetenskapsredaktör, Linköpings universitet
www.liu.se
013-281395 eller 073-4170159
karin.soderlund.leifler@liu.se

Vill du ha mer nyheter från Linköpings universitet? Vårt elektroniska nyhetsbrev LiU-nytt-e kommer varje torsdag med alla nyhetsartiklar som publicerats på webben under den gångna veckan. Prenumerera här!