Замечали ли вы, что даже погрузившись с головой в свои занятия, мы каким-то «шестым» чувством контролируем окружающее? Часть нашего сознания никогда не теряет бдительности, и готово бросить все в случае возможной опасности. Недавно ученые из Массачусетского технологического института (США) выяснили, какой механизм позволяет нам все время «быть на страже»

За общее управление двигательной и познавательной активностью отвечает префронтальная кора головного мозга. В ее ведении находятся и высшие когнитивные функции, такие как планирование, расстановка приоритетов, принятие решений.

Также ее можно представить как «маршрутизатор», регулирующий потоки информации к разным отделам мозга. Одна группа таких «общительных» нейронов префронтальной коры отправляет информацию в прилежащее ядро – ключевую подкорковую структуру «центра удовольствия», связанного с процессами мотивации и вознаграждения. Еще одна группа передает сигнал в околоводопроводное серое вещество, которое участвует в формировании поведенческих реакций в случае возникновения опасности. В угрожающей ситуации в префронтальной коре происходит высвобождение нейромедиатора дофамина, известного как «гормон удовольствия». Но это вещество-«многостаночник» выполняет в организме и другие функции, например, регулирует двигательную активность.

Чтобы определить, как дофамин влияет на нейроны префронтальной коры, передающие сигнал в центр удовольствия и запускающие реакцию на опасность, исследователи провели эксперименты на лабораторных крысах, обученных распознавать определенные визуальные сигналы. Один из этих сигналов ассоциировался с наличием в поилке подслащенной воды, второй – с легким ударом электрическим током.

Поведенческие реакции крыс протестировали в ситуации, когда оба сигнала представляли животным совместно, одновременно стимулируя высвобождение в мозге дофамина с помощью методов оптогенетики. Оказалось, что в угрожающей ситуации крысы чаще замирали, чем устремлялись к поилке. При этом стимуляция высвобождения дофамина в присутствии только одного сигнала не меняло ожидаемое поведение животных. Исследователи сделали вывод, что при получении мозгом противоречивой информации дофамин усиливает реакцию на опасность, которая имеет приоритет над поведенческой активностью, вызванной центром удовольствия.

Дальнейшие эксперименты показали, что дофамин усиливает восприятие значимой, (например, сенсорной) информации в нейронах, которые передают сигнал в околоводопроводное серое вещество. Возможно, этот гормон в данном случае является лишь посредником, способствуя активации других нейронов, которые и помогают усилить нужный сигнал и подавлять сигнал второстепенной важности.

Подобная система повышает шансы организма выжить в угрожающей ситуации. Но если она будет разбалансирована, избыток дофамина вызовет тревожное и параноидальное поведение: мозг будет даже на незначительные события реагировать как на опасность. Возможно, именно этот механизм лежит в основе некоторых симптомов, наблюдаемых при шизофрении и депрессии, что ученые и планируют выяснить в дальнейшем.

Фото: https://pxhere.com