Ключовата мозъчна област играе решаваща роля за пристрастяването
Ново изследване установява, че малкият мозък, голяма част от човешкия мозък, за който учените смятат, че е участвал предимно в двигателния контрол, може да играе ключова роля в търсенето на награди и социалното поведение. Констатациите могат да помогнат за информиране на бъдещи терапии за лечение на зависимост.
Последните изследвания намекнаха, че в допълнение към движението мозъчният мозък може да помогне и за контрол на когнитивните функции, като език, учене и внимание.
Сега учените от Медицинския колеж „Алберт Айнщайн“ в Бронкс, Ню Йорк, предполагат, че тази област може да регулира и обработването на награди и пристрастяването.
Д-р Камран Ходаха, който е професор и председател на катедрата по неврология на Доминик П. Пурпура в Айнщайн, ръководи новото проучване. Учените са провели изследването при мишки.
Проф. Ходаха и екипът му публикуваха резултатите си в списанието Наука. Илария Карта, докторант в Айнщайн, и Кристофър Чен, доктор, са и първите автори на статията.
Защо да изследваме малкия мозък?
Проф. Ходаха и колегите му бяха подтикнати в своите изследователски усилия от по-нови изследвания, които намекнаха за ролята на малкия мозък в пристрастяването и социалното взаимодействие.
Например, някои проучвания са установили, че малкият мозък не функционира правилно при хора с пристрастяващо поведение, разстройство от аутистичния спектър (ASD), когнитивно-афективен синдром и шизофрения.
Други изследвания на ЯМР са показали, че малкият мозък на хората, живеещи със зависимост, е хиперактивен в отговор на стимули, с които тяхната зависимост е свързана, като изображение на спринцовка.
„Идеята, че малкият мозък е направил много повече от това да контролира движението, беше посрещната с много скептицизъм,“ обяснява старшият автор на изследването, „и никой нямаше реални улики за това как малкият мозък може да повлияе на освобождаването на допамин.“
Учените нарекоха допамина „секс, наркотици и рокендрол“ невротрансмитер поради ключовата му роля в поведението, търсещо награда. Когато хората - или приматите - получат приятна награда, било то в края на учебния процес или за развлекателни цели, тялото им освобождава хормона.
Друга мозъчна област, която учените са замесили в обработката на възнагражденията, е така наречената вентрална тегментална зона (VTA). Така че в настоящото проучване учените предположиха, че невроните в малкия мозък по някакъв начин ще комуникират с VTA невроните, които са отговорни за освобождаването на допамин.
Използване на светлина за изследване на неврони при мишки
Учените са използвали оптогенетиката, за да проверят своята хипотеза. Оптогенетиката е техника, при която учените генетично модифицират невроните, така че те да реагират на светлината.
Чрез генетично индуциране на фоточувствителност, изследователите могат да активират селективно аксоните на невроните в малкия мозък. По този начин те пожелаха да видят как ще бъдат засегнати невроните в VTA.
Една трета от VTA невроните изстрелват в отговор на стимулацията на аксоните, доказвайки, че невроните в малкия мозък комуникират с тези в VTA.
След това учените искаха да видят как, ако изобщо, тази междуневронална комуникация повлиява на поведението, търсещо награда. За да изследват този аспект, изследователите проведоха поредица от експерименти с мишки.
Как малкият мозък влияе на търсенето на награда
В първия експеримент гризачите бяха свободни да изследват и четирите ъгъла на стаята, но когато стигнаха до един специфичен ъгъл, изследователите стимулираха мозъчните неврони на гризачите с помощта на оптогенетиката.
Учените предположиха, че ако стимулацията е приятна, гризачите ще продължат да търсят възнаграждаващото поведение - тоест, те многократно ще се връщат в ъгъла, където са получавали приятната стимулация.
Както екипът очакваше, стимулираните гризачи избраха да се връщат в същия този ъгъл по-често от контролните мишки.
След това, за да потвърдят, че стимулирането на аксоните на церебеларните неврони играе роля в пристрастяването, изследователите обуславят мишките да получат приятна стимулация на тези аксони в ярко осветена зона.
Обикновено мишките избягват ярка светлина и са склонни да се чувстват по-комфортно на тъмно, където могат да избегнат хищници. Но в този последен експеримент те избраха да се противопоставят на обичайните си предпочитания, заради приятната стимулация.
„Въпреки че мишките обикновено избягват светли зони, сега те за предпочитане се затичаха към светлината, защото там си спомниха да получат награда [...] Това предполага, че малкият мозък играе роля в пристрастяващото поведение.“
Проф. Камран Ходаха
Малкият мозък също е ключов за социалното поведение
Друг експеримент разкрива, че пътят между церебеларните аксони и VTA невроните също играе роля в социалното поведение.
Изследователите поставят мишки в кутия с три камери. Гризачите имаха възможност да взаимодействат с обект, друга мишка или да бъдат сами в празно място.
Когато те избраха да взаимодействат социално, пътят на малките аксони – VTA неврони беше най-активен. Когато обаче учените са използвали оптогенетиката, за да заглушат този невронален път, гризачите са избрали или да бъдат сами, или да взаимодействат с неживия обект.
Резултатите предполагат на изследователите, че мозъчно-мозъчните аксони – VTA неврони пътят може да е дисфункционален при хора с ASD.
„Нашите данни подкрепят ролята на малкия мозък в обработката на награди и в контрола на социалното поведение“, заключават авторите.
„Предлагаме този [...] път да обясни, поне отчасти, връзката между малкия мозък и пристрастяващото поведение и предоставя основа за ролята на малкия мозък в други мотивирани и социални поведения.“
