В журнале Nature Neuroscience исследователи из Техаса сообщают о том, что мозжечок также входит в систему вознаграждения в мозге, помимо его известной роли в координации движений. Работа, выполненная на мышах, показала, что его роль в нейронных контурах этой системы также важна для социальной и аффективной функций. Это значит, что более тщательная исследование работы мозжечка может помочь даже в изучении механизмов развития некоторых психических расстройств.
Credit: Wikimedia Commons
Полученные данные лишь подтверждают ранее известные связи дисфункций мозжечка с аутизмом, шизофренией и другими расстройствами. Неясным оставалось лишь то, как именно он задействован в этих процессах. Для того, чтобы выяснить это, исследователи проверили наличие связи между мозжечком и вентральной областью покрышки, участвующей в формировании мотивации и одной из ключевых фигур в системе вознаграждения.
Для этого ученые воспользовались методами оптогенетики: световой импульс заставлял активироваться генетически модифицированные нейроны. Искусственное возбуждение нейронов мозжечка (а точнее, клеток Пуркинье), как оказалось, приводило в активации вентральной области покрышки. Это указывает на выраженную рабочую связь между этими регионами, а значит, они тесно связаны и функционально.
Чтобы проверить, в чем именно состоит функциональная связь между двумя этими структурами, исследователи поместили мышей в квадратную камеру и определили «зону вознаграждения». Когда мышь попадала в пределы этой зоны, нейроны мозжечка активировали с помощью световых импульсов. Таким образом мозг получал сигнал о награде, и в итоге мыши предпочитали проводить в этой области камеры до 70 процентов свободного времени. Этот факт можно расценивать как доказательство участия мозжечка в системе вознаграждения, а что насчет социального поведения?
В эксперименте, в ходе которого проверяли это влияние, мышам предоставили возможность находиться в камере с другими мышами или пребывать в одиночестве. Сначала они предпочитали проводить время вместе. Но инактивация клеток Пуркинье привела к постепенному, но выраженному отказу от социальных взаимодействий.
Казалось бы, мозжечок – одна из наиболее давно и глубоко изученных структур мозга. Но даже она не перестает нас удивлять, показывая себя с новой стороны. Полученные данные могут улучшить понимание механизмов возникновения и развития некоторых психических расстройств, связанных с социальным и поощрительным поведением: шизофрении, аутизма и зависимостей. А значит, скоро могут появиться новые потенциальные мишени для врачебного вмешательства.
Текст: Дарья Тюльганова
Teaching the cerebellum about reward by Javier F. Medina in Nature Neuroscience. Published August 2019