De rol van dopamine in het moduleren van de relatie tussen werkgeheugen, beloning en straf

Uit vorig onderzoek is gebleken dat dopamine een faciliterende werking heeft
bij zowel werkgeheugen- als beloningsgerelateerde processen. Er is echter maar
weinig onderzoek gedaan waarbij geprobeerd werkd om beloningsgerelateerde
processen te integreren in modellen van cognitieve controle. In het hier
voorgestelde onderzoek willen wij de hypothese testen, gesuggereerd door een
invloedrijk neurocognitieve model (Frank, 2005), dat onverwachte beloning het
updaten van representaties in het werkgeheugen zou kunnen faciliteren, maar
daarbij deze representaties ook meer kwetsbaar maken voor afleidende
informatie. Aan de andere kant zou onverwachte straf het updaten van
representaties in het werkgeheugen kunnen hinderen, en daarbij deze
representaties beschermen tegen afleidende informatie. Onze hypothese is dat
deze effecten worden beïnvloed door dopamine niveaus, die mede bepaald worden
door interindividuele genetische variatie

- Onderzoeken hoe onverwachte beloningen en straffen invloed hebben op het
werkgeheugen, oftewel de capaciteit om informatie te kunnen vasthouden
gedurende langere tijd, en daarbij nieuwe taak-relevante informatie op te slaan
en taak-irrelevante informatie te negeren.
- Bepalen in welke mate methylfenidaat (Ritalin) de relatie tussen beloningen,
straf en het werkgeheugen beinvloedt
- Bepalen of deze effecten van methylfenidaat, die de dopamine transporter
(DAT) blokkeert, afhangt van individuele genetische verschillen in the
efficiëntie van DAT.
- De neurale locus bepalen van de effecten van methylfenidaat op werkgeheugen
als een functie van beloning en straf met fMRI
- Onderzoeken of onverwachte straf en beloning dezelfde effecten hebben op
werkgeheugen als op het leervermogen (zoals eerder aangetoond)

Deelnemers ondergaan een fMRI scan na inname van methylfenidaat of placebo.
Een within-subject, dubbel blind, crossover design zal worden gebruikt. In de
scanners doen de deelnemers een werkgeheugentaak waarbij ze nieuwe informatie
oftewel moeten negeren, oftewel hun aandacht op moeten richten. Vervolgens
wordt bepaald hoe goed zij dit kunnen na onverwachte beloning of straf.

De proefpersonen doen een werkgeheugen taak doen in de MR scanner. Deze taak
doen ze tweemaal, op verschillende dage: eenmaal na inname van 20 mg
methylfenidaat en eenmaal na placebo. Op de dagen vorafgaand aan de testdagen
worden de proefpersonen verzocht zich aan simpele restricties mbt
medicijngebruik, alcohol en drugs te houden. Bovendien worden ze verzocht op de
ochtend van de testdag zelf niet te roken of stimulerende dranken (cafeine,
theine) tot zich te nemen.
Het meest voorkomende bij-effect van herhaalde doses van methylfenidaat is
hoofdpijn (in >10% van de gevallen). Andere, minder voorkomende bij-effecten
zijn duizeligheid, misselijkheid of lichte angst. Echter, uit onze eerder
ervaring met deze doses van methylfenidaat bij gezonde proefpersonen blijkt dat
deze effect goed getolereerd worden door de proefpersonen