Ученые выявили и блокировали область мозга, отвечающую за торможение мотивации, чтобы стимулировать обезьян к выполнению нежелательных действий.

Новости МирТесен

Ученые-нейрофизиологи выявили механизм, подавляющий инициацию действий в ситуациях стресса. Прекращение функционирования этой нейронной цепи позволило обезьянам сохранять мотивацию к выполнению задач, несмотря на неблагоприятные обстоятельства.

Практически каждый испытывал нежелание приступить к решению сложной задачи, например, совершить неловный телефонный разговор или составить неинтересный отчет. При этом человек осознает важность выполнения, но не в состоянии начать действовать. В медицинской практике это явление имеет определенное название аволицией. Зачастую оно сопутствует депрессии, шизофрении и болезни Паркинсона. Люди, страдающие от этих заболеваний, понимают свои желания, однако их мозг, кажется, не способен реализовать их».

В течение длительного времени научные исследования не проводили четкого разграничения между процессами оценки задачи и непосредственного начала действий. Существовала точка зрения, что мозг анализирует соотношение затраченных усилий и полученной выгоды: если «стоимость» необходимых усилий представляется слишком высокой, мотивация снижается. Однако конкретные нейробиологические процессы, лежащие в основе трансформации оценки в физическое торможение инициации действия, оставались не до конца понятными. Исследователи выдвинули гипотезу о наличии специфического барьера, который препятствует активации активности именно в неприятных или вызывающих страх ситуациях.

Ученые из Киотского университета провели исследование данного процесса, используя макак в качестве объектов изучения. О результатах этой научной работы опубликовали в журнале Current Biology.

В ходе эксперимента биологи использовали современный метод хемогенетики. Данная технология позволяет вносить в клетки искусственные рецепторы, реагирующие исключительно на конкретное синтетическое вещество. Благодаря этому стало возможным кратковременно и избирательно нарушать взаимодействие между отдельными областями мозга.

Исследователи сконцентрировались на нервном пути, соединяющем две области базальных ганглиев: вентральный стриатум и вентральный паллидум. Ученые стимулировали выработку ингибирующих рецепторов в нейронах стриатума, после чего локально вводили препарат-блокатор в паллидум. Такая методика позволяла блокировать не целые области мозга, а конкретный путь передачи сигналов между ними.

Для подтверждения выдвинутой гипотезы макак научили выполнять два типа заданий. В первом случае за выполнение действия полагалась награда – вода. Во втором к ней добавлялся неприятный стимул – поток воздуха в лицо. Животные получали визуальный сигнал и могли самостоятельно принимать решение о начале выполнения задания или отказе от него. При стандартных условиях, предвидя неприятное обдувание, обезьяны нередко проявляли колебания или отказывались начинать действие, несмотря на наличие награды.

В результате хемогенетической блокады нейронного пути, соединяющего стриатум и паллидум, наблюдались изменения в поведении животных. При решении задач, связанных с неприятным стимулом (потоком воздуха), количество неудачных попыток значительно уменьшилось, а скорость выполнения возросла. Макаки успешно преодолевали препятствия и начинали выполнение задания. При этом анализ выбора показал, что восприятие вознаграждения и негативного воздействия наказания не изменилось: животные сохранили чувствительность к воздушному потоку, однако перестали задерживать начало действия. В условиях отсутствия стрессового фактора поведение приматов оставалось неизменным.

Электрофизиологические исследования активности нейронов позволили выявить механизм функционирования данного «тормоза». Нейроны вентрального стриатума активировались в ответ на сигналы, предвещающие неприятность, и подавляли активность паллидума, тем самым блокируя начало движения. Прерывание этого сигнала приводило к снятию ограничения на действие.

Исследователи установили, что путь от вентрального стриатума к паллидуму выполняет роль «мотивационного тормоза», который ограничивает проявление волевых усилий в условиях стресса. Это открывает возможности для разработки методов лечения аволиции, возникающей при психических заболеваниях. Авторы научной работы отмечают значимость данного механизма с биологической точки зрения: полная неисправность «тормоза» может повлечь за собой противоположные последствия – истощение организма или опасное поведение, обусловленное отсутствием способности вовремя прекратить действие.