Коли ви приємно хвилюєтесь під час наближення вантажівки з морозивом або потягуєте улюблене вино, у мозку спрацьовує нейромедіатор дофамін, який відповідає за відчуття винагороди і задоволення.
Дофамін – це всюдисущий нейротрансмітер, який не лише опосередковує сигнали мозку, а й виконує багато когнітивних функцій. Його роль у передачі зовнішніх – «детермінованих» – нервових сигналів уже добре досліджена. Проте ще відносно мало відомо про спонтанні викиди цієї речовини. Дослідження, опубліковане 23 липня у журналі Current Biology, показує, що миші здатні довільно керувати цими випадковими імпульсами дофаміну.
Аспірант з Університету Сан-Дієґо Конрад Фу довів, що викиди дофаміну не лише супроводжують приємні відчуття ейфорії чи винагороди. Виявилось, що у неокортексі мишей постійно – приблизно щохвилини – виникають спонтанні викиди цієї речовини.
Разом із колегами з Каліфорнійського університету у Сан-Дієго та Медичної школи імені Карла Ікана шпиталю «Маунт-Синай» у Нью-Йорку Фу вирішив дослідити, чи дійсно миші усвідомлюють ці імпульси, підтверджені низкою молекулярних та оптичних методів. Дослідники розробили тест, в якому тварини рухалися по біговій доріжці й отримували винагороду, якщо контролювали хаотичні спалахи дофаміну. Експеримент показав, що гризуни не лише усвідомлювали ці імпульси, а й навчились передбачати їх і довільно ними маніпулювати.
«Важливо, що миші надійно навчилися викликати дофамінові імпульси ще до отримання винагороди, – зазначають дослідники у статті. – Це змінилося, як тільки винагороду забрали. Ми вважаємо, що спонтанні дофамінові імпульси є важливою частиною когнітивного планування поведінки».
За їхніми словами, це дослідження відкриває цілий новий вимір у вивченні дофаміну та його ролі у роботі мозку. Тепер потрібно з’ясувати, як ці непередбачувані дофамінові події впливають на добування їжі, пошук партнера та інші важливі аспекти поведінки мишей.
«Ми припускаємо, що спонтанні дофамінові імпульси спонукають тварин шукати чи добувати корм навіть за відсутності інших стимулів, які обіцяють винагороду», – стверджують автори статті. На їхню думку, дофамін, найімовірніше, активізує, а не ініціює моторну поведінку.
«Усе це почалось із проникливого відкриття талановитого студента, якого підтримала група колег, – розповідає співавтор дослідження, професор Університету Сан-Дієґо Девід Кляйнфельд. – Як неочікуваний результат, ми провели чимало днів, розширюючи його оригінальне дослідження і проводячи контрольні експерименти для верифікації гіпотез. Це й призвело до теперішніх висновків».
'Feel good' brain messenger can be willfully controlled, new study reveals
ScienceDaily, 23/07/2021
Зреферував Є. Л.
Оригінал дослідження:
Conrad Foo, Adrian Lozada, Johnatan Aljadeff, Yulong Li, Jing W. Wang, Paul A. Slesinger, David Kleinfeld
Reinforcement learning links spontaneous cortical dopamine impulses to reward
Current Biology, 2021; DOI: 10.1016/j.cub.2021.06.069
01.08.2021