Ученые выяснили, что способность менять привычное поведение после неудачи может быть связана с нейромедиатором ацетилхолином. Исследование провели на мышах, которым меняли условия получения награды в виртуальном лабиринте. Наблюдения показали, что при неожиданном отсутствии награды животные чаще пересматривали дальнейший выбор.
Исследователи обучили мышей проходить знакомый маршрут к вознаграждению, а затем внезапно изменили путь. Когда прежний способ переставал работать, в отдельных участках мозга животных заметно усиливалось выделение ацетилхолина. Работа опубликована в журнале Nature Communications.
Для наблюдений специалисты применили двухфотонную микроскопию и генетически созданный датчик ацетилхолина. Это позволило в реальном времени увидеть изменения в работе мозга до и после смены условий опыта. Чем сильнее повышался уровень нейромедиатора, тем чаще мыши отказывались от неудачной стратегии и пробовали другой вариант.
Авторы также снизили выработку ацетилхолина у части животных. После этого мыши стали вести себя более однообразно и реже пытались изменить тактику, даже если привычный путь уже не приносил результата. По мнению ученых, ацетилхолин помогает мозгу приспосабливаться к неприятным неожиданностям и выходить из закрепившихся привычек.
При этом не все клетки, выделяющие ацетилхолин, реагировали одинаково. Некоторые группы нейронов почти не меняли активность либо снижали ее, что может указывать на сохранение сведений о ранее успешном маршруте. Ученые считают, что мыши не обязательно забывают прежний способ достижения награды и могут удерживать его в памяти на случай новых изменений.
Исследователи подчеркнули, что гибкость поведения зависит не только от одного нейромедиатора, а от взаимодействия нескольких систем мозга. Однако ацетилхолин, в том числе в структурах полосатого тела, оказался важной частью этого механизма. Полученные данные могут быть полезны для дальнейшего изучения зависимостей, обсессивно-компульсивного расстройства, шизофрении и других нейропсихиатрических состояний.