В головном мозге крыс выявлена группа нервных клеток, активация которых обусловливает рисковое поведение - Гранит науки - 2016-04-01

Наблюдения и манипуляции в определенной области головного мозга крыс, обученных делать выбор между возможностями с разной степенью риска, выявили специфический определяющий этот выбор сигнал.

Исследователи из Стэнфордского университета (Stanford University) под руководством известного нейробиолога, психиатра и пионера оптогенетики Карла Дейссерота (Karl Deisseroth) изучали систему вознаграждения, которая называется также системой внутреннего подкрепления и охватывает структуры нервной системы, которые контролируют поведение посредством положительных реакций на действия. Эта система есть у всех животных от мух до человека, и такая эволюционная консервативность обусловлена ее важной ролью в управлении поведением, от которого зависит выживание индивидуума. В основе системы вознаграждения является нервный путь, идущий из глубинной части среднего мозга, которая называется вентральная область покрышки, к структуре переднего мозга под названием прилежащее ядро. Нервные клетки этого пути выделяют вещество дофамин, который связывается с рецепторами на поверхности некоторых клеток прилежащего ядра.

Это, в свою очередь, активирует клетки, несущие дофаминовые рецепторы, которые бывают двух основных категорий, DR1 и DR2. Отталкиваясь от предшествующих исследований других ученых, стэнфордские исследователи направили усилия на изучение активности нервных клеток с рецепторами DR2 в процессе принятия решений. Для этого они использовали тончайшее оптическое волокно, которое имплантировали в прилежащее ядро головного мозга крыс с тем, чтобы отслеживать производимые нервными клетками электрохимические сигналы и научиться воспроизводить их в точности путем оптогенетики, то есть стимулируя меченые светочувствительным белком клетки импульсом света.

В распоряжении подопытных крыс было два рычага, нажимая на которые они получали порцию подслащенной воды. Один рычаг выдавал стабильное количество, а другой – по большей части меньшее, но иногда грызунам выпадала неожиданно большая порция. Получив некоторый опыт, животные научились эти рычаги различать, и в следующей серии экспериментов выяснилось, что около двух третей крыс, имея выбор, предпочитали стабильный источник сладкой жидкости, тогда как оставшаяся треть была склонна рисковать. В оптоволоконных наблюдениях выяснилось, что животные, избегающие риска, отличаются повышенной активностью клеток с рецепторами DR2.

Воспроизведение наблюдаемого сигнала по оптоволокну у «рискующих» крыс изменило их поведение на менее рискованное. Результаты этого исследования Карла Дейссерота и его коллег опубликованы в журнале Nature. Новости мировой науки вы найдете также на странице нашей программы в газете научного сообщества «Поиск».