Нейробиологи отключили найденный «тормоз мотивации», чтобы заставить обезьян делать неприятные задачи
Нейрофизиологи обнаружили механизм, который блокирует начало действий в стрессовых условиях. Временное отключение этого нейронного пути вернуло обезьянам мотивацию выполнять работу даже при наличии отталкивающих факторов.
Многим знакомо чувство сопротивления перед началом сложного дела, будь то неприятный телефонный звонок или написание скучного отчета. Человек понимает необходимость действий, но не может сделать первый шаг. В медицине это состояние называют аволицией. Оно часто сопровождает депрессию, шизофрению и болезнь Паркинсона. Пациенты с такими диагнозами осознают свои потребности, но их мозг словно отказывается нажимать кнопку «пуск».
Долгое время наука не разделяла процессы оценки задачи и непосредственного старта действий. Считалось, что мозг взвешивает соотношение затрат и выгоды: если «цена» усилий слишком высока, мотивация падает. Но точные нейробиологические механизмы, которые превращают оценку в физический отказ от действия (ингибирование инициации), оставались неясными. Ученые предположили существование специфического барьера, который препятствует началу активности именно в аверсивных, то есть неприятных или пугающих, условиях.
Группа исследователей из Киотского университета изучила этот процесс на макаках. Результаты научной работы опубликовали в журнале Current Biology.
Для эксперимента биологи применили передовой метод хемогенетики. Он позволяет внедрять в клетки искусственные рецепторы, чувствительные только к определенному синтетическому препарату. Это дало возможность временно и точечно прерывать связь между конкретными структурами мозга.
Авторы сосредоточились на пучке нервных волокон, соединяющих две области базальных ганглиев: вентральный стриатум и вентральный паллидум. Ученые экспрессировали ингибирующие рецепторы в нейронах стриатума, а затем локально вводили препарат-блокатор в паллидум. Такая схема позволяла выключать не области целиком, а именно направленный нейронный путь передачи информации от одной структуры к другой.
Для проверки гипотезы макак обучили выполнять задания двух типов. В первом сценарии за действие полагалась награда в виде воды. Во втором к награде добавлялся неприятный стимул — поток воздуха в лицо. Животные видели визуальную подсказку и могли свободно решать, инициировать выполнение задачи или отказаться. В обычных условиях, ожидая неприятный обдув, обезьяны часто колебались либо отказывались начинать действие, несмотря на доступность награды.
После хемогенетической блокады нейронного пути от стриатума к паллидуму поведение животных изменилось. В задачах с аверсивным стимулом (потоком воздуха) количество отказов резко снизилось, а скорость реакции возросла. Макаки преодолевали внутренний барьер и приступали к задаче. При этом анализ выбора показал, что оценка награды и неприятности наказания осталась прежней: животные не стали безразличны к удару воздухом, они просто перестали тормозить начало действия. В задачах без стрессового фактора поведение приматов не изменилось.
Электрофизиологическая запись активности нейронов прояснила механизм работы этого «тормоза». Клетки вентрального стриатума возбуждались именно в ответ на сигналы о предстоящей неприятности и подавляли активность паллидума, блокируя моторную инициацию. Искусственное прерывание этого сигнала снимало запрет на действие.
Исследователи доказали, что путь от вентрального стриатума к паллидуму работает как «мотивационный тормоз», который ограничивает волевые усилия при стрессе. Это открывает перспективы для лечения аволиции при психических расстройствах. Авторы статьи подчеркивают биологическую важность механизма: полная дисфункция «тормоза» может привести к обратным последствиям — истощению организма или опасному поведению из-за неспособности вовремя остановиться.
Telegram 
Дзен 
VK Лесные пожары не только загрязняют воздух, но и неожиданно помогают природе. Американские ученые выяснили, что дожди, проходящие через дымовые тучи, превращаются в настоящие питательные растворы. Очищая задымленный воздух, такие ливни смывают на землю и в водоемы главные элементы для роста растений.
Ребенок легче взрослого, быстрее осваивается в новой обстановке и обладает пластичной нервной системой — значит, невесомость он перенесет проще. Это рассуждение звучит убедительно ровно до тех пор, пока ребенка считают уменьшенной копией взрослого. На самом деле его скелет еще набирает прочность, мышцы учатся работать вместе с нервной системой, вестибулярный аппарат настраивает ощущение положения тела, а органы и ткани проходят этапы, которые нельзя повторить после завершения роста. Если в этот период убрать постоянную нагрузку земного притяжения, организм будет не только приспосабливаться к новой среде: он станет формироваться внутри нее. Каким получится результат, медицина сегодня не знает: длительных орбитальных исследований с участием несовершеннолетних не проводилось.
Волны экстремальной жары перестали быть локальной проблемой отдельных стран и превратились в глобальное явление, охватывающее планету во все сезоны года. Международная группа ученых провела масштабное климатическое исследование и выяснила, что жара, затрагивающая сразу несколько континентов, не имеет аналогов как минимум за последние 1200 лет.
Ребенок легче взрослого, быстрее осваивается в новой обстановке и обладает пластичной нервной системой — значит, невесомость он перенесет проще. Это рассуждение звучит убедительно ровно до тех пор, пока ребенка считают уменьшенной копией взрослого. На самом деле его скелет еще набирает прочность, мышцы учатся работать вместе с нервной системой, вестибулярный аппарат настраивает ощущение положения тела, а органы и ткани проходят этапы, которые нельзя повторить после завершения роста. Если в этот период убрать постоянную нагрузку земного притяжения, организм будет не только приспосабливаться к новой среде: он станет формироваться внутри нее. Каким получится результат, медицина сегодня не знает: длительных орбитальных исследований с участием несовершеннолетних не проводилось.
Биологи провели молекулярный анализ тканей человеческого мозга и выяснили, что при тяжелой депрессии останавливается процесс образования новых нейронов. Открытие показало, что природа заболевания кроется не только в химическом дисбалансе нейромедиаторов, но и в физическом нарушении клеточного обновления гиппокампа.
Иногда лучшая помощь природе — просто оставить ее в покое и не мешать. Британские экологи доказали, что заброшенная фермерская пашня способна без миллионных затрат и покупных семян превратиться в роскошный цветущий луг. Для этого потребовалось лишь 11 лет времени и обычный ежегодный покос травы.
Долгое время считалось, что до прихода европейцев тропические леса Амазонии были заселены сравнительно плохо. Однако выяснилось, что плотная растительность скрывает большинство следов древних обществ. С помощью воздушного лазерного сканирования ученые обнаружили сотни неизвестных земляных сооружений и предположили, что около двух тысяч лет назад население юго-западной части Амазонии могло достигать трех миллионов человек.
Американская компания Firebird официально запустила в городе Раздан крупный центр обработки данных и фабрику искусственного интеллекта. На сегодняшний день это самый масштабный технологический хаб подобного уровня в СНГ, а после завершения всех этапов строительства он войдет в пятерку самых мощных вычислительных кластеров в мире.
После сокращения длины очередей и роста доступности бензина в первую неделю августа ситуация снова ухудшилась. Если с 20 июня по начало августа кризис носил в основном психологический характер, то сейчас ситуация принципиально иная: августовские атаки на НПЗ показали, что меры по усилению их противовоздушной обороны не были достаточно полными. Значит, прогноз автора Naked Science от 19 июля о том, что острая фаза кризиса закончится до конца лета, был частично неверным.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии