Найден «гормон мотивации»
В полку отвечающих за мотивацию нейромедиаторов прибыло. Помимо знакомого всем дофамина в их число вошел нейропептид орексин, который, как уже известно науке, регулирует бодрость и аппетит. Таковы результаты экспериментов на крысах, которые проводились в Высшей медицинской школе Нагойского университета. Они опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
Снижение мотивации и апатия зачастую сопутствуют самым разным психическим расстройствам — депрессии, зависимостям и синдрому дефицита внимания с гиперактивностью. Раскрыть нейробиологические причины этих нарушений взялись японские ученые. Они сосредоточилась на орексиновых нейронах, поскольку предыдущие исследования уже указывали на их причастность к мотивации.
Большинство прежних экспериментов проводилось на мышах, но крысы, ввиду их выдающихся для животного мира интеллектуальных способностей, для этих целей подходят лучше. Однако точечное управление клетками головного мозга этих грызунов технически сложнее.
Нейробиологи вывели «орексин-Cre»-крыс (от названия «Cre-рекомбиназа» — фермент, который применяется в роли своего рода молекулярных ножниц). Генетически модифицированных животных заставили выполнять усложняющееся задание, в котором количество нажатий рычага, необходимое для получения награды, постоянно увеличивалось. Точка перелома, в которой крыса прекращала попытки, служила показателем силы мотивации.
У крыс с активированными нейронами этот порог оказался выше — они прилагали больше усилий ради награды. Напротив, в модели с избирательной блокировкой орексиновых нейронов порог был ниже, что свидетельствовало о снижении мотивации.
Кроме того, методами волоконной фотометрии оценили активность орексиновых нейронов в момент ожидания и получения вознаграждения. Оказалось, что активность росла до получения награды, падала сразу после нее и оставалась повышенной, если ожидаемое вознаграждение не поступало. Примечательно, что чем больше усилий требовалось, тем выше была активность нейронов. По мнению исследователей, эта динамика может отражать то, как мозг связывает предвкушение награды с необходимыми для ее достижения затратами.
Чтобы подтвердить причинно-следственную связь, применили оптогенетику и управляли активностью нейронов именно в момент ожидания награды. Когда активность подавляли с помощью ингибирующего белка, мотивированное поведение ослабевало — крысы дольше выполняли задания, а их порог отказа снижался. Попытка же усилить активность в тот же момент с помощью активирующего белка не привела к дальнейшему росту мотивации, хотя сами нейроны надежно возбуждались.
Иными словами, угнетение орексиновых нейронов нарушает мотивацию, но искусственное их возбуждение сверх естественного уровня не усиливает ее. Чем обусловлена такая асимметрия, исследователи намерены узнать в дальнейших экспериментах. В их планах — изучение цепей входящих и исходящих сигналов, связанных с орексиновыми нейронами.
Как мозг выбирает между едой и физической активностью
Обнаружен ключевой механизм в мозге, из-за которого мы откладываем дела
Подписывайтесь и читайте «Науку» в MAX