Этот эксперимент проливает новый свет на нейронные цепи, которые вызывают галлюцинации, что является распространенным симптомом при различных психотических расстройствах. В своем исследовании ученые заставили людей и мышей сообщать, когда, играя в компьютерную игру, они слышат звуки, которых на самом деле не существует.
Проект возглавляла Катарина Шмак, исследователь из лаборатории Cold Spring Harbor в Нью-Йорке. Опубликованные в журнале” Наука " результаты исследования ее команды призваны помочь найти новые способы лечения шизофрении.
Мыши, люди и звуки, которых не существует
Шмак и ее коллеги решили моделировать галлюцинации у людей и мышей, чтобы объединить преимущества исследований с участием обоих видов. Откуда взялась идея такого объединения объектов исследования?
В то время как люди могут сообщать о своем субъективном опыте, мыши имеют сильно ограниченные способности общаться с людьми. Таким образом, очевидно, что именно Homo sapiens является лучшим объектом экспериментов для исследователей психиатрии. Однако грызунов лаборанты могут подвергать более широкому спектру нейробиологических тестов (в данном случае им вводили кетамин или дофамин), проведение которых на людях было бы проблематичным с точки зрения логистики, а также этики.
"Большая проблема, которую мы здесь решаем, заключается в использовании модели галлюцинаций, чтобы связать субъективный опыт галлюцинаций у людей с нейробиологией, которую мы можем изучать у мышей”, – сказал Шмак.
Чтобы подготовиться к эксперименту, Шмак и ее коллеги обучили десятки мышей тому, чтобы они могли управлять компьютерной игрой, которая воспроизводила специфические слуховые сигналы, отличающиеся друг от друга по громкости на фоне нежелательного шума. Только когда грызуны научились вставлять носы в специальные отверстия в клетках, чтобы сообщить исследователям, что они услышали данную звуковую информацию, ученые смогли перейти ко второму этапу, на котором также вступили в действие человеческие добровольцы. 220 людям также были поставлены задачи играть в игру, однако с той разницей, что слышимые звуки они сообщали исследователям щелчком мыши.
Когда мыши или люди сообщали, что они слышат звуковой сигнал, который на самом деле не воспроизводился, это событие отмечалось как галлюцинационное восприятие.
Интересно, что участники-люди, которые в анкете перед исследованием сообщили, что испытывают спонтанные галлюцинации, сообщили о большем количестве звуковых галлюцинаций во время эксперимента, что указывает на существование нейронных цепей, которые у некоторых могут увеличить вероятность таких переживаний.
Ключевая роль дофамина в галлюцинациях
Чтобы оценить сходные схемы у мышей, Шмак и ее коллеги провели испытания, в которых некоторые из исследованных грызунов получали дозы кетамина или дофамина до начала игры. Оба вещества заставляли мышей сообщать о большем количестве слуховых галлюцинаций, чем в испытаниях без этих добавок. Учитывая, что у мышей, получавших дозы кетамина, не было проблем с производительностью или другого нерегулярного поведения, команда обнаружила, что им удалось изолировать роль кетамина и дофамина у мышей в усилении галлюцинаторных переживаний.
Эти результаты подтверждают хорошо документированную связь галлюцинаций с дофамином, который является важным нейротрансмиттером. Избыток дофамина является ключевым фактором, вызывающим эти сенсорные переживания, и многие методы лечения галлюцинаций включают введение препаратов, блокирующих дофамин.
В описанном эксперименте с компьютерной игрой именно высокая частота звуковых сигналов активировала у мышей и людей ожидание звуков, что заставило испытуемых чувствовать себя более уверенно, что они их слышат, даже если их не было. Это связано с тем, что, когда нервная система содержит слишком много дофамина, она смещает баланс в сторону ожидания сигналов, увеличивая вероятность того, что человек будет испытывать их как галлюцинации.
Команда из Лидса считает, что новые результаты помогут исследователям-медикам разработать более целенаправленные методы лечения для людей, страдающих такими заболеваниями, как шизофрения, которые часто сопровождаются слуховыми галлюцинациями. "Анализируя активность различных типов клеток, мы действительно можем попытаться получить лучшие методы лечения", - заключила Шмак.
