Нейробіологи з'ясували, як мозок урівноважує задоволення і біль

Дослідники з лабораторії в Колд Спрінг Харбор (США) зосередилися на центрі обробки інформації в мозку мишей (вентральному палідумі), щоб з'ясувати, як нейрони в ньому балансують протилежні поведінкові мотиви – прагнення до задоволення і уникнення болю.

Їх робота показує, що різні класи нейронів контролюють позитивну і негативну мотивації, посилаючи протилежні сигнали уздовж нейронної мережі мозку, яка обробляє мотивацію. «Саме баланс активності між цими двома групами клітин може визначити, шукає людина приємні переживання або, навпаки, уникає негативних», – прокоментував професор Бо Лі, керівник дослідження.

Позитивна – це мотивація, в основі якої лежать позитивні стимули. Вважається, що вона найбільш ефективна, оскільки людина не відчуває постійного тиску при виконанні чого-небудь. Приклад позитивної мотивації у вихованні дітей: «Допоможеш мамі з прибиранням на кухні – отримаєш цукерку».

Відповідно, негативна – це мотивація, в основі якої знаходяться негативні стимули, наприклад, страх. Вважається, що вона особливо ефективна у вихованні дітей. Приклад негативної мотивації у дітей: «Якщо не зробиш уроки, то залишишся сьогодні без мультиків».

Як мозок обробляє мотиваційні стимули

Бо Лі хотів зрозуміти схеми в мозку, згідно з якими обробляється мотивація, оскільки поведінка, контрольована ними, часто порушується у людей із психічними захворюваннями. Наприклад, люди, які страждають депресією, перестають робити те, що колись приносило їм задоволення, тоді як люди з тривожними розладами часто йдуть на все, щоб уникнути потенційної загрози.

Здатність розпізнавати потенційні заохочення або покарання і реагувати на них частково залежить від вентрального палідума – особливої ​​зони в подкорковой ділянці головного мозку. Дослідники спостерігали за активністю цієї зони мозку, коли піддослідні миші прагнули до заохочення (ковтка води) або уникали покарання (​​струменя повітря, що дратував). Вчені хотіли з'ясувати, як різні типи нейронів забезпечують адекватне реагування тварини на сигнали, пов'язані з двома типами мотивації.

Команда використовувала інструменти, за допомогою яких можна було контролювати активність окремих клітин мозку і підтверджувати ідентичність цих клітин за допомогою спалаху світла. Після навчання мишей пов'язувати певні звуки з ковтком води або струменем повітря вчені використали цю техніку для моніторингу нервової активності.

За мотивацію відповідають різні нейромедіатори

Нейробіологи виявили, що нейрони, які використовують нейромедіатор ГАМК для придушення активності в нейронній мережі, що впливає на мотивацію, важливу роль відігравали для мишей, для яких головною мотивацією було заохочення – ковток води. З іншого боку, нейрони, що використовують нейромедіатор глутамат для збудження нейронної мережі, були необхідні, аби уникнути покарання повітряним струменем.

У більш складних ситуаціях, коли тваринам давали можливість отримати як покарання, так і заохочення, реагували обидва типи нейронів. Миші робили різні вибори у відповідь на комбіновані подразники: наприклад, тварини, що хотіли пити, ризикували частіше, піддаючись дії повітряного струменя, щоб отримати ковток води, ніж тварини, які тільки що випили свою порцію. Але якщо команда штучно зміщувала баланс активності у вентральному палідумі, керуючи різними типами нейронів, це призводило до зміни поведінки тварин.

За словами вчених, цей баланс між сигналами, які або пригнічують, або збуджують нейрони у вентральному палідумі, має вирішальне значення в управлінні мотивацією тварини.

У подальших дослідженнях вчені хочуть з'ясувати, чи не порушений такий баланс у людей із психічними розладами, і розробити стратегію можливого впливу на нього.