Модель показала, как меняется процесс принятия решений при шизофрении

Ученые заставили двух макак решать задачи и записывали паттерны их поведения. На экране компьютера обезьянам показывали два набора полосок — по восемь в каждом: животные должны были выбрать тот, где фигуры в среднем были выше, а ученые в этот момент наблюдали, как время и разброс в высоте полосок влияют на выбор. 30 тысяч экспериментов показали, что макаки, как и люди, отдают предпочтение тем вариантам, где вариативность данных (в этом случае — разница в длине фигур) больше. Результаты исследования опубликованы в журнале eLife Reports.

Исследователи из Великобритании и США отметили, что их интересовало, как мозг собирает разную информацию и принимает решения на ее основе. В качестве примера они привели процесс, когда человек выбирает, куда поехать во время отпуска, и изучает стоимость путешествия, климат, культуру страны и другие факторы.

Чтобы понять, как работает мозг во время принятия решений, команда построила компьютерную модель. Она имитирует две группы нейронов, которые возбуждались, когда макаки выбирали правую или левую группу фигур, а также были связаны с тормозными нейронами. Ее протестировали на том же тесте, который проходили обезьяны: эксперимент показал, что компьютер способен воспроизводить процесс принятия решений.

Далее ученые проверили, как процесс будет меняться при психических заболеваниях, например шизофрении. Для этого они снизили активность NMDA-рецепторов, соединяющих нейроны в каждой возбуждающей и тормозной группе, и обнаружили, что эффективность выбора в модели зависит от баланса между возбуждением и торможением, на который влияют изменения рецепторов.

Также группа проверила, как на поведении обезьян будет сказываться кетамин (он блокирует NDMA-рецепторы и может временно воспроизводить многие симптомы шизофрении у здоровых людей) и выяснила, согласуются ли результаты моделирования с реальностью. В результате животные стали менее точными, но схема приятия решений осталась такой же.

Это позволило ученым предположить, что изменения в поведении при принятии решений, наблюдаемые при шизофрении и других расстройствах, вызваны снижением активности NMDA-рецепторов, присутствующих на возбуждающих нейронах. Команда надеется, что это поможет разработать новые способы лечения и расскажет больше о том, как меняется состояние человека при психических заболеваниях.