Нейрофизиологи из Университета Дьюка определили тип нейронов в мозге, который играет роль «основного контролёра» стереотипного поведения, и опубликовали данные о своей находке в eLife.
Группа учёных обнаружила, что формирование привычки повышает активность этой влиятельной зоны клеток, а её инактивация с помощью ингибиторов приводит к нарушению паттерна привычных движений, например, у мышей, ищущих сахар. Несмотря на то, что этих нейронов очень мало, они контролируют другую, более густую нейронную сеть, которая, собственно, и осуществляет привычное поведение. Такая находка может помочь создать новые методы лечения наркомании или компульсивного поведения у людей.
Впервые на нейрональные основы привычек учёные обратили внимание в 2016 году. Тогда они поняли, как именно подобное поведение может оставлять в мозге «отпечатки». Они натренировали здоровых мышей на то, чтобы получать что-то вкусное при каждом нажатии рычага, по сути сформировав условный рефлекс. После этого они сравнили мозговые изменения тренированных и нетренированных животных в области мозга, называемой полосатым телом, и обнаружили, что нейронные пути, характерные для неё (как двигательные, так и тормозные), оказались сильнее у мышей с выработанной привычкой. Формирование привычки также сдвинуло относительное время прохождения этих двух путей, поставив двигательный в приоритет.
Хемогенетическое ингибирование FSI
В текущем же исследовании команда решила выяснить, что координирует эти долгосрочные изменения. И думали они именно о клетках полосатого тела, которые называются быстро разряжающимися интернейронами (fast-spiking interneurons, FSI). Они принадлежат к классу нейронов, ответственных за ретрансляцию сигнала локально между другими типами клеток конкретной области мозга. Хотя FSI составляют примерно один процент всего полосатого тела, у них растут длинные ветвистые отростки, которые связывают их с 95 процентами остальных составляющих сеть формирования привычки нейронов.
Чтобы проверить, действительно ли FSI «правят балом» стереотипного поведения, исследователи более внимательно изучили деятельность мозга у мышей, которые нажимают рычаг. Он обнаружил, что формирование автоматизма этого действия способствует тому, что FSI становятся более возбудимыми. Затем мышам давали препарат, который специфически инактивировал эти клетки, и наблюдали, что всё возвращалось к «привычным» паттернам мозговой активности, а сама привычка исчезала.
«Понимание неврологических механизмов, лежащих в основе наших привычек, может открывать новые возможности лечения основывающихся на этом патологических состояний», — отмечают исследователи.
Текст: Анна Хоружая
Ссылка на источник
Journal information