Источник фото: University of Texas at Austin
Ученые из Техасского университета в Остине выяснили, каким образом мозг берет верх над импульсами, когда они грозят выйти из-под контроля. Новое исследование помогает лучше понять, почему людям с зависимостями и обсессивно-компульсивным расстройством так трудно противостоять своим побуждениям. Работу возглавил Томас Элстон, доцент кафедры нейронауки и Центра перцептивных систем вуза.
По словам Элстона, одна из главных задач его лаборатории — разобраться на биологическом уровне в природе компульсивного поведения и понять, почему нам так сложно игнорировать соблазны из окружающей среды. Он отметил, что исследование оказалось примечательным: впервые удалось напрямую увидеть, как мозг распознает потребность в самоконтроле и запускает его, чтобы прервать автоматические действия. Результаты опубликованы в журнале Neuron.
В центре внимания оказалось взаимодействие двух областей мозга, связанных с компульсивным и зависимым поведением, — орбитофронтальной коры и стриатума. Стриатум координирует автоматические, неосознанные действия, работая как автопилот, а орбитофронтальная кора направляет осознанные решения, исходя из максимизации вознаграждения. Нарушения связей между этими зонами связывают с зависимостями и компульсивными расстройствами, однако механизм их взаимодействия при подавлении автоматизма оставался неясным.
Чтобы разобраться, Элстон обучил двух приматов игре на компьютере с выбором вариантов, приносивших разное вознаграждение в виде капель яблочного сока. Лучший вариант в одной ситуации оказывался худшим в другой, из-за чего животные нередко сначала реагировали по привычке, связанной с другим контекстом. Иногда они замечали ошибку и исправляли ее, иногда нет, причем это происходило, даже когда приматы полностью понимали ситуацию и знали, как нужно отвечать. Вживив электроды в орбитофронтальную кору и стриатум, ученый смог напрямую наблюдать, как мозг подавляет автоматические реакции и что происходит, когда этого не случается.
Ранее считалось, что мозг останавливает автоматизм, снижая активность стриатума, подобно тому как убавляют температуру термостатом. Однако Элстон обнаружил, что общий уровень нейронной активности в стриатуме был одинаковым независимо от того, подавлялась автоматическая реакция или нет. Вместо этого орбитофронтальная кора «забивала» стриатум, нарушая упорядоченные сигналы, которые запускают автоматическое поведение. Это сравнимо с разговором с человеком, который вдруг переходит на непонятный язык: он продолжает говорить, но смысл теряется. «Я был очень удивлен, — признался Элстон. — То, как центр исполнительного контроля подавляет наш центр привычек, — совершенно иной механизм, чем мы ожидали».
В смежных исследованиях Элстон с коллегами изучает эти связи у людей, приглашая участников играть в те же компьютерные игры, что и приматы, и параллельно проводя психиатрические оценки через интернет. Это позволяет сопоставлять одни и те же мыслительные процессы у человека и животных и глубже понимать их биологическую основу. Хотя работа пока на ранней стадии, команда уже нашла свидетельства того, что сбои самоконтроля в этом задании предсказывают тяжесть симптомов зависимости и компульсивных расстройств у людей. Конечная цель ученого — создать «обратный трансляционный конвейер»: с помощью людей определять, что изучать на животных, а затем переносить эти знания в клинику.