Разочарование изменяет химический состав мозга и поведение

Умение адаптироваться к меняющимся обстоятельствам необходимо в самых разных жизненных ситуациях – от повседневных социальных взаимодействий до критических моментов, когда на кону стоит выживание. Однако вопрос о том, какие процессы в мозге обеспечивают такую поведенческую гибкость, остается открытым.

В работе, опубликованной в журнале Nature Communications, нейробиологи из Окинавского института науки и технологий (OIST) описали нейронные механизмы адаптивного поведения у мышей. Полученные результаты могут иметь значение для понимания целого ряда неврологических и психических расстройств, включая зависимости, обсессивно-компульсивное расстройство и болезнь Паркинсона.

В рамках эксперимента мышей обучали ориентироваться в виртуальном лабиринте, выбирая маршрут, ведущий к вознаграждению. После того как животные усваивали правило, исследователи изменяли правильный путь, в результате чего мыши неожиданно переставали получать награду. С помощью двухфотонной микроскопии ученые отслеживали происходящие при этом изменения в мозге. На нейронном уровне было зафиксировано заметное усиление высвобождения ацетилхолина в отдельных областях, а на поведенческом – увеличение числа животных, которые меняли свой выбор после неудачи, демонстрируя стратегию "смены после проигрыша".

Чтобы подтвердить причинную роль ацетилхолина, исследователи искусственно снизили его выработку. В результате у мышей существенно ослабла способность переключать поведение, что подтвердило важность этого нейромедиатора для адаптации к новым условиям.

Интересно, что хотя большинство холинергических интернейронов усиливали выброс ацетилхолина, в отдельных небольших группах клеток его уровень снижался или оставался прежним. По мнению авторов, такой механизм может позволять мозгу сохранять информацию о ранее успешных стратегиях, даже в условиях изменяющейся среды.