Проведенные исследования продемонстрировали, какие конкретно специализированные нейроны-регуляторы устанавливают связь между предвкушением вознаграждения и стремлением к продолжению деятельности. При этом их временное выключение значительно уменьшает целеустремленность.

Японские ученые из Нагойского университета изучили орексиновые нейроны – небольшую совокупность нервных клеток (не превышающую 20 тысяч у человека), находящихся в гипоталамусе. Эти клетки синтезируют нейропептиды, известные как орексин А и орексин Б, которые выполняют важнейшие функции в поддержании состояния бодрствования и регулировании чувства голода.

Для определения роли этих клеток в обеспечении мотивации исследователи использовали специально выведенных генетически измененных крыс. В отличие от лабораторных мышей, обычно применяемых для подобных экспериментов, эти модельные крысы характеризуются более развитыми когнитивными способностями и лучше приспособлены к решению сложных поведенческих проблем. Это обеспечило возможность целенаправленного воздействия на конкретную группу клеток с минимальным влиянием на окружающие нейронные сети.

В ходе серии экспериментов ученые постепенно увеличивали количество шагов, необходимых для получения порции еды. Искусственное стимулирование орексиновых нейронов побуждало крыс проявлять упорство и продолжать работу ради угощения даже при выполнении крайне утомительных задач, требующих значительного объема усилий. Напротив, снижение активности этих клеток приводило к резкому падению мотивации: грызуны отказывались от попыток добиться результата гораздо быстрее и тратили значительно больше времени на выполнение заданий.

Изучение активности мозга с применением волоконной фотометрии (технология, позволяющая наблюдать за свечением и деятельностью отдельных клеточных групп посредством введенного в мозг оптоволоконного кабеля) выявило увеличение активности нейронов, производящих орексин, во время ожидания пищи и ее последующее снижение. Но если ожидаемая награда не поступала, эти клетки продолжали функционировать с высокой интенсивностью, причем степень их активации напрямую зависела от сложности поставленной задачи.

Тем не менее, искусственное стимулирование этих нейронов посредством введения возбуждающих белков не привело к повышению трудолюбия у подопытных животных. Эти клетки необходимы мозгу как базовая основа для проявления настойчивости, а не являются механизмом неограниченного повышения эффективности. опубликовали в журнале Материалы исследования были опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS). .

Снижение мотивации и трудности с концентрацией внимания – распространенные признаки депрессии, синдрома дефицита внимания и гиперактивности (СДВГ) а также различных форм зависимостей. Исследование нейронных связей, взаимодействующих с орексиновыми клетками и получающих от них сигналы, позволит в будущем разработать инновационные подходы к терапии состояний, характеризующихся неспособностью завершать начатое.