Ultrazvuková technika poprvé modifikuje učení lidské odměny

Nucleus accumbens je malý prvek lidského mozku, který se spouští, když zažíváme něco příjemného, a používá se k tomu, abychom se naučili chování, které vede k odměnám.
Nová studie poprvé ukázala, že její vliv na lidské chování lze změnit pomocí transkraniální ultrazvukové stimulace (TUS).
Použitím této techniky jen něco málo přes minutu byli vědci schopni ovlivnit, jak se lidé naučili spojitosti mezi určitými podněty a odměnami.
Výsledkem bylo, že s větší pravděpodobností opakovali volbu, která se jim dříve vyplatila, jejich míra učení se po pozitivních výsledcích vzrostla a s větší pravděpodobností učiní pozitivní rozhodnutí rychleji.
Až do tohoto bodu bylo takových výsledků dosaženo pouze chirurgickými postupy, jako je hluboká mozková stimulace (DBS), která zahrnuje elektrody přímo připojené k oblastem v mozku člověka.
Nicméně, ti, kteří jsou zapojeni do současné studie, tvrdí, že jejich zjištění by mohla signalizovat, že TUS má potenciál být použit jako stejně prospěšná – a neinvazivní – alternativa k pomoci těm, kteří jsou postiženi neurologickými nebo psychiatrickými poruchami, včetně závislostí, deprese a poruch příjmu potravy.
Studie je publikována v časopise Příroda komunikace a vedli ji vědci z University of Plymouth. Zahrnovala také Oxfordskou univerzitu, John Radcliffe Hospital, University Hospitals Plymouth NHS Trust, Brown University a VA Providence Healthcare System.
Výzkum vedla profesorka Elsa Fouragnan, ředitelka Centra pro terapeutický ultrazvuk a Centra pro výzkum a zobrazování mozku (BRIC) na univerzitě v Plymouthu. Řekla: „Po desetiletí bylo nucleus accumbens středobodem teorií motivace a posilování učení. Je to centrum, kde se dopaminové signály a limbické vstupy sbíhají, aby utvářely, jak silně odměny táhnou naše rozhodnutí. Podařilo se nám určit jasnou souvislost mezi specifickým rysem učení, spojeným s impulzivitou, a strukturou, kterou až dosud nebylo možné dosáhnout této oblasti bez chirurgického zákroku. personalizovaným způsobem, otevírá mimořádné možnosti pro klinický překlad.“
Studie je součástí probíhajícího a průkopnického výzkumu na University of Plymouth zaměřeného na přínosy TUS pro stavy včetně úzkosti a deprese, závislosti a dalších neurologických nebo psychiatrických poruch.
V tomto projektu výzkumníci rekrutovali 26 zdravých účastníků, kteří navštívili zařízení BRIC čtyřikrát – jednou za účelem naplánování intervence TUS, poté následovaly tři sezení, kdy byl TUS aplikován na různé části jejich mozku.
Zhruba 10 minut po ultrazvukovém zásahu byli účastníci umístěni do skeneru, aby během jedné hodiny provedli řadu úkolů, zatímco výzkumný tým sledoval změny v jejich chování a mozkové aktivitě.
Výkon účastníků v úkolech byl také porovnán s výkonem pacientů s bilaterálními elektrodami pro hlubokou mozkovou stimulaci cílenými na nucleus accumbens v rámci terapií mentální anorexie rezistentní na léčbu.
Výsledky ukázaly, že zatímco DBS často normalizuje chování při hledání odměny, TUS měl opačný a vzrušující účinek – oba však vedou ke změně učení lidí a citlivosti na odměnu.
Tato studie je zatím nejvýznamnější, kterou jsem měl tu čest vést. Odhalili jsme jasnou souvislost mezi specifickým kognitivním procesem a hlubokou mozkovou strukturou, která byla dosud bez operace nedosažitelná. Je to zlomový bod pro neurotechnologii, který ukazuje, že neinvazivní ultrazvukový přístup může ovlivnit chování a může jednoho dne pomoci obnovit duševní rovnováhu.“
Profesorka Elsa Fouragnan, ředitelka Centra pro terapeutický ultrazvuk a Centra pro výzkum a zobrazování mozku (BRIC), University of Plymouth
Zdroj:
Odkaz na deník:
Yaakub, SN, a kol. (2025). Neinvazivní ultrazvuková neuromodulace lidského nucleus accumbens ovlivňuje citlivost na odměnu. Příroda komunikace. dvě: 10.1038/s41467-025-65080-9. https://www.nature.com/articles/s41467-025-65080-9



