Мозговой «мессенджер хорошего настроения» поддается сознательному контролю

23 июля 2021

Примечания Лахта Клиники.

* Нейротрансмиттер (нейромедиатор) – особое гормоноподобное вещество, посредством которого передаются электрохимические импульсы в нервной системе.

* Название «допамин» может встречаться также в написании «дофамин». Это один и тот же нейромедиатор.

* Неокортекс (досл. «новая кора») – самые молодые, с эволюционной точки зрения, образования коры головного мозга, отвечающие за наиболее развитые у данного вида психические функции.

 

Нейронный вестник под названием допамин широкой публике известен как «гормон хорошего настроения», связанный с вознаграждением и удовольствием. Этот многофункциональный и вездесущий нейротрансмиттер участвует, кроме прочего, во многих аспектах когнитивной обработки. Его посредническая, курьерская, регуляторная функции, прежде всего реализуемые при необходимости реагирования на сигналы извне, изучается уже давно. Однако группа специалистов Калифорнийского университета в Сан-Диего поставила задачу исследовать менее известные и понятные аспекты, связанные со спонтанными импульсами допамина. Результаты этой работы, опубликованные 23 июля 2021 года в журнале Current Biology, показали, что мыши способны произвольно управлять этими случайными допаминовыми выбросами.

В отличие от тех исследований, где изучалась реактивная секреция допамина в ответ на поощрительные или приятные внешние стимулы, руководимый аспирантом Конрадом Фу коллектив авторов обнаружил, что неокортекс мышей примерно один раз в минуту «наводняется» непредсказуемыми импульсами допамина.

Работая в сотрудничестве с коллегами по Калифорнийскому университету (кафедра физики и секция нейробиологии) и специалистами из Медицинского института Икан при медицинском центре Маунт Синай (Нью-Йорк), группа Фу исследовала весьма нетипичный для данной области вопрос: осознают ли мыши, реагируют ли они на эти не спровоцированные извне выбросы, – наличие которых объективно подтверждалось лабораторными методами молекулярной и оптической визуализации. Была разработана оригинальная система обратной связи, где мыши на беговой дорожке получали дополнительное вознаграждение, если проявляли способность контролировать спонтанные допаминовые сигналы собственного мозга. В результате было обнаружено, что мыши не только ощущали эти импульсы, но и научались их предугадывать, а отчасти и вызывать произвольно.

«Критически важно то, что в ожидании уже привычного им экспериментального вознаграждения мыши быстро вырабатывали навык генерировать допаминовый импульс именно с этой целью, т.е. чтобы получить награду, – говорится в статье. – Эти эффекты исчезали вновь, когда удалялось внешнее поощрение. Мы полагаем, что феномен произвольных допаминовых импульсов может стать важным открытием в области модификации и планирования поведения».

Авторы говорят также о том, что полученные результаты открывают новое измерение в исследованиях допаминовой и, вообще, мозговой нейродинамики. На дальнейших этапах работы планируется изучить связь спонтанных допаминовых выбросов с добычей пищи, поиском партнера и социальным поведением грызунов при колонизации новых домашних баз. «Мы предполагаем, – отмечают авторы, – что существующее у животных чувство предстоящих допаминовых импульсов может мотивировать их к поиску корма при отсутствии известных им внешних стимулов, указывающих на вероятность вознаграждения». Было убедительно показано, что допамин скорее поддерживает и стимулирует, нежели инициирует моторное поведение.

«Все это начиналось как случайная находка талантливого и любознательного аспиранта, действующего при интеллектуальной поддержке группы коллег. Мы потратили затем много времени и усилий, расширяя первоначальное исследование и, разумеется, выполняя контрольные серии экспериментов для верификации результатов. В итоге выводы были подтверждены».

Дэвид Кляйнфельд, старший соавтор, профессор кафедры физики (факультет физических наук) и секции нейробиологии (факультет биологических наук),

Калифорнийский университет в Сан-Диего.

 

По материалам сайта Science Daily