قام فريق من الباحثين من جامعة بنسلفانيا بإظهار أنه يمكن تعديل مستوى التعلّم لدى البشر من خلال تحفيز الخلايا العصبية التي تحتوي على (الدوبامين) في منطقة معينة من الدماغ تُدعى (المادة السوداء)، ومن المعروف أن للمادة السوداء دوراً هاماً في السيطرة على الحركة و الإدمان، وهي موجودة في الدماغ الأوسط وتعد غنية بالخلايا العصبية التي تحتوي على (الدوبامين)، ولوحظ أن هذه المنطقة تعاني من انتكاسات كبيرة لدى المرضى الذين يعانون من مرض الشلل الرعاش (البركنسون). وفي دارسة تم نشرها في مجلة علم الأعصاب, وجد العلماء أن تحفيز المنطقة السوداء من الدماغ يمكن أن يؤثر على عمليات التعلم لدى البشر, وبعبارة أخرى وجدوا أن المشاركين في الدراسة أصبح لديهم ميل أكبر لتكرار أعمال تؤدي بالنتيجة لحصولهم على المكافأة المرصودة لهم. و أشار (مايكل كاهانا) كبير المشاركين في تأليف الدراسة، وأستاذ علم النفس في جامعة بنسلفانيا, أن تحفيز المادة السوداء في الدماغ مع إعطاء المشاركين مكافأة، قادهم إلى تكرار العمل الذي قاموا به قبل حصولهم على تلك المكافأة, مما يشير إلى أن هذه المنطقة في الدماغ تلعب دوراً هاماً في تعديل الأعمال القائمة على أساس التعلم الترابطي. تضمنت الدراسة أحد عشر مريض باركنسون من الذين يُعالجون عن طريق التحفيز العميق للدماغ, و طُلب منهم الاختيار بين زوجين من الأشياء التي كانت تظهر على شاشة الكمبيوتر, حيث أن أحدها تسفر عن مكافأة تتمثل بصوت فتح جارور نقود، ولكن لم يتم إعلام المشاركين عن أي منها هو الاختيار الصحيح, كل ما كانوا يعلمونه هو أن عليهم أن يعرفوا أياً من هذه الأشياء هي الاختيار الصحيح بناءً على المكافآت التي يحصلون عليها. وبالنتيجة فقد وجد الباحثون أن المشاركين يكونون أكثر ميلاً لتكرار اختيارهم عندما يتم إعطاء التحفيز الدماغي بعد أن يقوموا بالاختيار الذي يؤدي إلى حصولهم على المكافأة, وفي حين أنه من البديهي أن يتم تكرار الاختيار في حال أدى في كل مرة إلى الحصول على المكافأة, فإن الأمر المثير للاهتمام أن المشاركين استمروا في انتقاء الخيار ذاته حتى عندما لم يعد هذا الاختيار مرتبطاً بمكافأة، مما يعني أن الذين تعرضوا للتحفيز الدماغي كانت نتائجهم أسوأ من أولئك الذين لم يتعرضوا له (48% من الإجابات الصحيحة مقابل 67% من التكرار). و يضيف كبير المشاركين في الدراسة (غوردون بالتوش) أنه سابقاً تم افتراض أن الخلايا العصبية المنتجة للدوبامين في المادة السوداء تلعب دوراً هاماً في التعلم على أساس المكافأة وذلك بناءً على دراسات سابقة تمت على الحيوانات, أما حالياً فإن هذه هي المرة الأولى التي تجرى هذه الدراسة على البشر وتقوم بإثبات أن التحفيز الكهربائي بالقرب من هذه الخلايا العصبية يمكن أن يؤدي إلى تعديل في العملية التعلمية لدى البشر أيضاً, ويمكننا الاستفادة من هذا الاكتشاف في تحقيق نتائج طبية في العلاجات المبنية على التعلم على أساس المكافأة، كعلاج حالات مثل تعاطي المخدرات أو القمار، أو تعزيز عملية إعادة التأهيل في المرضى الذين يعانون من العجز العصبي.
