Согласно исследованию, опубликованному вчера в онлайн-издании Proceedings of the National Academy of Sciences, исследователи стали на один шаг ближе к пониманию нейробиологии, которая позволяет людям успешно изучать мотивированное поведение, связывая сигналы окружающей среды с полезными результатами. Карлос Паладини, доцент кафедры нейробиологии Техасского университета в Сан-Антонио (UTSA) и аспирант UTSA Коллин Лобб сотрудничал с исследователями Вашингтонского университета в Сиэтле для изучения паттернов активации дофаминовых нейронов среднего мозга у мышей во время обучения, основанного на вознаграждении.
"Результаты наших исследований обеспечивают прямую функциональную связь между взрывной активностью дофаминовых нейронов среднего мозга и поведением. Это исследование имеет важное применение для улучшения здоровья, поскольку изучаемые нами дофаминовые нейроны – это те же нейроны, которые инактивируются во время болезни Паркинсона и при потреблении психостимуляторов, таких как кокаин и амфетамин," сказал Паладини, который также является членом Института неврологии UTSA.
Дофаминовые нейроны среднего мозга активируются в двух характерных режимах, тоническом и фазовом, которые, как считается, модулируют различные аспекты поведения. Когда человеку дается неожиданная награда, дофаминовые нейроны среднего мозга запускают высокочастотные всплески электрической активности. Эти всплески активности позволяют нам научиться связывать награду с подсказками в нашей среде, которые могут предсказывать аналогичные награды в будущем.
Всплеск электрических импульсов, наблюдаемый в дофаминовых нейронах, обеспечивается белком, называемым рецептором NMDA, который экспрессируется на поверхности дофаминовых клеток. В этом исследовании исследователи удалили рецептор NMDA только из дофаминовых клеток, оставив дофаминовые нейроны неспособными стрелять очередями. В противном случае клетки сработали бы нормально.
Когда исследователи поместили мышей в ситуации, основанные на вознаграждении, они обнаружили, что мыши без рецептора NMDA в их дофаминергических нейронах не могли выучить задачи, которые требовали от них связывания сенсорных сигналов с вознаграждением. Однако те же самые мыши смогли изучить задачи, не связанные с вознаграждением.
"Теперь, когда мы знаем, что рецепторы NMDA необходимы для импульсного возбуждения в дофаминовых нейронах, нам необходимо изучить механизмы, с помощью которых регулируется или контролируется опосредованный рецептором NMDA взрыв," сказал Лобб, который в настоящее время защищает докторскую.D. в области неврологии в UTSA.
Источник: Техасский университет в Сан-Антонио