Чем старше становится человек, тем слабее его мотивация к получению новых знаний. Ученые Квинслендского университета (The University of Queensland), Австралия, в ходе нового исследования предположили, что причиной этого могут быть возрастные изменения в структуре головного мозга. Так, согласно их выводам, опубликованным в журнале «Neuron», основные нейронные сети, ответственные за обучение и стремление к достижению цели, склонны к постепенному разрушению у людей пожилого возраста.
Автор работы доктор Дж. Бертран-Гонсалес (J. Bertran-Gonzalez) отметил, что вопросы пластичности структур головного мозга при старении описаны в ходе проведения исследований, посвященных изучению пространственной памяти и ориентированию на местности. Цель данной работы — изучение подобной пластичности, однако при процессах, направленных на достижение определенной цели, что является более важным в повседневной жизни и потенциально определяет способность к выживанию. Изучение возрастных изменений может быть первым шагом для понимания причин снижения мотивации и даже развития когнитивных нарушений вплоть до деменции.
В данном исследовании ученые поместили группы молодых и старых лабораторных мышей внутрь специальной тренировочной камеры и обучали их нажимать на два рычага, что сопровождалось получением различных поощрений. При нажатии на один рычаг животное получало съедобные гранулы со вкусом зерна, на второй — со сладким вкусом. После того, как мыши научились нажимать определенные рычаги для того, чтобы получить желаемую пищу, они были перемещены в другую камеру, в которой был свободный доступ только к гранулам со вкусом зерна. В течение часа лабораторные животные могли есть неограниченное количество несладких гранул, а затем снова были помещены в первую камеру. Ученые оценивали, какое количество молодых и старых мышей после возвращения в первоначальные условия подходили ко второму рычагу для получения сладких гранул.
Проанализировав поведение лабораторных животных, исследователи поменяли рычаги: при нажатии на первый мыши получали сладкие гранулы, а на второй — пищу со вкусом зерна. Оказалось, что молодые мыши (возраст — 2–3 мес) очень быстро приспосабливались к изменениям, в то время как пожилые животные (возраст — 20–22 мес) демонстрировали признаки растерянности и долгое время не могли отличить рычаги для получения определенных гранул. Такие наблюдения позволили ученым утверждать, что старым лабораторным мышам было тяжело усваивать новые знания. Однако имело ли место различие в нейронных сетях мышей двух групп?
Для ответа на этот вопрос исследователи проанализировали срезы головного мозга мышей с помощью иммунофлюоресцентного анализа. Они выявили, что разрушение специфических нейронных сетей, именуемых межнейронными парафасцикулярно-холинергическими путями, которые ответственны за обработку и хранение новой информации, приводило к нарушению процессов обучения. После локализации проблемной зоны ученые проанализировали поведение молодых мышей, подвергшихся искусственному повреждению описанных цепей, и выявили, что их способность к получению новой информации значительно ухудшилась и соответствовала возможностям, которые демонстрировали старые животные.
Дж. Бертран-Гонсалес напомнил, что люди пожилого возраста часто отмечают изменения в своем когнитивном поведении, которые могут приводить к огромным проблемам в повседневной жизни, включая нарушение способности к самообслуживанию. Полученные результаты являются доказательством необходимости изучения проблемы снижения мотивации к обучению у людей в пожилом возрасте, поскольку в будущем такие изменения могут приводить к глубоким когнитивным нарушениям. Ученые отметили, что изучаемые ими структуры головного мозга оказались особенно чувствительны к старению, что может являться причиной снижения когнитивной мотивации. Очень важно научиться выявлять такую проблему на ранней стадии и разработать стратегию, способствующую сохранению пластичности действий, направленных на достижение цели, что позволило бы людям пожилого возраста не изменять свою привычную повседневную активность и радоваться жизни как можно дольше. Авторы работы полагают, что именно межнейронные парафасцикулярно-холинергические пути являются той структурой мозга, которую обычно упускают из внимания при изучении возрастных расстройств, характеризующихся нарушением внимания и памяти. Вероятно, снижение мотивации к обучению следует рассматривать как отдельное состояние, коррекцию которого для уменьшения риска развития дальнейших когнитивных нарушений требуется начинать при первом его выявлении.
- Bertran-Gonzalez J., Matamales M., Skrbis Z. et al. (2016) Aging-related dysfunction of striatal cholinergic interneurons produces conflict in action selection. Neuron, Apr. 20 [Epub ahead of print].
- Olson S. (2016) Teaching the aging human brain new tricks is hard; faulty brain circuits lead to demotivation. Medicaldaily, Apr. 20 (http://www.medicaldaily.com/new-tricks-human-brain-alzheimers-disease-382692).
Юлия Котикович
