Почему одни люди предпочитают стабильность и предсказуемость, а другие выбирают частые изменения? Почему решения одних людей рациональны, а других — импульсивны и безрассудны? Специалисты по поведенческой нейробиологии из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе (University of California, Los Angeles — UCLA), США, в ходе новой работы определили, что ответы на эти вопросы зависят от наличия изменений в специфических областях головного мозга. Результаты исследования опубликованы в журнале «eLife».
В ходе работы ученые под руководством доктора Алисии Изквердо (Alicia Izquierdo) исследовали активность орбитофронтальных участков коры больших полушарий головного мозга и базолатеральной области миндалины, а также оценивали способности лабораторных крыс работать за вознаграждение как в стабильных, так и в изменяющихся условиях. По плану эксперимента крысы получали кусочки сахара после выбора между двумя изображениями, демонстрируемыми на экране. Животные делали выбор, касаясь изображения носами на экране планшетного компьютера. Когда крыса касалась одного изображения, она получала кусочек сахара через определенное время — как правило, через 10 с. При выборе другого изображения лакомство доставалось через 5 или 15 с, это был более рискованный вариант. Крысы могли делать выбор каждый день в течение 45 мин на протяжении одного месяца.
Проанализировав поведение лабораторных животных, ученые определили, что крысы изучали предложенное задание и могли предположить, через какое время после выбора изображения они получат лакомство. Если промежуток времени был заранее не известен, в области базолатеральной миндалины головного мозга у крыс значительно возрастал уровень специфического протеина гефирина. На определенном этапе экспериментов ученые сделали один вариант значительно лучше другого — сократили период ожидания награды. Все крысы могли изучить новые условия и сделать правильный выбор. Ученые отметили признаки обучения уже в первый день нового эксперимента. Если у крыс не наблюдалось функциональной активности базолатеральной миндалины, они обучались медленнее, но через несколько дней догоняли более успешных животных. Низкая функциональная активность орбитофронтального участка коры больших полушарий была ассоциирована с более выраженными трудностями в обучении. Каждое новое изменение условий крысы с такими особенностями воспринимали как неизвестное задание и при его выполнении не учитывали предыдущий опыт.
Полученные результаты стали неожиданными для исследователей, так как они предполагали, что в процессах приспособления к изменяющимся условиям более важную роль играют отделы базолатеральной миндалины, а не орбитофронтальной коры. К тому же в данной работе ученые впервые доказали наличие взаимосвязи между уровнем гефирина и ожиданием награды, а также отметили повышение уровня протеина GluN1 в базолатеральной миндалине при переживании чувства риска. Они подчеркнули, что неопределенность приводит к развитию функциональных изменений в двух областях головного мозга. В вышеописанных условиях большинство животных чаще выбирали более рискованный вариант, кроме крыс с низкой активностью указанных областей. Эти области, как известно, участвуют в процессе принятия решений, что особенно важно в изменяющихся или неопределенных условиях.
Авторы исследования полагают, что изучение изменений в областях головного мозга, которые были объектами данной работы, могут помочь специалистам понять патогенез различных расстройств. Например, определенный вариант гена, кодирующий синтез гефирина, часто встречается у пациентов с аутизмом, для которого характерно стремление к порядку и определенности.
- Stolyarova A., Izquierdo A. (2017) Complementary contributions of basolateral amygdala and orbitofrontal cortex to value learning under uncertainty. eLife, July 6 [Epub. ahead of print].
- University of California — Los Angeles (2017) Changes in brain regions may explain why some prefer order and certainty. ScienceDaily, July 7 (http://www.sciencedaily.com/releases/2017/07/170707095811.htm).
Юлия Котикович
