Островковая доля коры головного мозга выполняет множество задач — от восприятия вкуса до поддержания сознания. Отдельный кластер нейронов отвечает за социальные взаимодействия. В экспериментах на мышах ученые уточнили его функции, о чем рассказали в журнале Cell Reports.
Социальные взаимодействия зиждутся на множестве решений: сколько времени мы проводим с другом? стоит ли уделять время товарищу, который выглядит расстроенным? и т. п. Как и с любым другим поведением, в мозге существуют специализированные скопления нейронов, отвечающие за тонкую настройку такой сложной социализации, и известно, что нарушения развития в этих областях связаны с нейропсихиатрическими расстройствами — такими как расстройства аутистического спектра или шизофрения.
У нейробиолога Тору Такуми из Университета Кобе богатая история исследований в области изучения неврологической основы этих недугов.
«Ранее мы обнаружили у мышей кластер нейронов, который активен во время социального взаимодействия, и теперь мы хотели выяснить роль специфического типа модулирующих сигналы клеток, так называемых "PV-интернейронов", о наличии которых мы знали», — говорит он.
При помощи эндоскопической камеры с объективом, имплантированным непосредственно в мозг подопытных мышей, экспериментаторам удалось в реальном времени записать, какие нейроны активны во время различных видов деятельности. Для уточнения функций отдельных клеток их активность целенаправленно подавляли методами хемогенетики.
Мыши с подавленными PV-интернейронами продемонстрировали две интересные особенности поведения.
Во-первых, они не могли привыкнуть к своим сородичам. Обычные мыши проводят меньше времени с известными им сородичами, нежели с незнакомцами, которых встречают впервые, но у модифицированных грызунов это время сравнялось. Во-вторых, обычные мыши, имея выбор между двумя сородичами, один из которых пребывает в состоянии стресса, а другой нет, страдальцу уделяют больше внимания. За животными с подавленными интернейронами такой эмпатии не замечено.
«Наши результаты впервые демонстрируют, что эти клетки действуют как переключатель в сети "социальных нейронов", регулируя эмпатическое поведение», — объясняет Такуми.
В отдельном эксперименте, где мыши могли свободно взаимодействовать с особями, которых встречали впервые, мыши с подавленными интернейронами не показали никаких отличий от обычных. Это значит, что роль PV-интернейронов связана не столько с социальным поведением в целом, сколько с модуляцией предпочтения социальных целей и, следовательно, с принятием социальных решений.
Последствия этого исследования куда шире, чем забавные наблюдения за мышами, уверен нейробиолог: «Это открытие — важный шаг на пути к пониманию нейронной основы человеческой социальности. Нарушения в работе PV-интернейронов были зарегистрированы у модельных животных и в мозгах пациентов с расстройством аутистического спектра и шизофренией. В будущем дальнейшие сравнительные исследования на мышах и людях могут привести к новым стратегиям лечения».
Исследователи нашли, где в мозге живет любовь
На одной волне: дружбу можно предсказать по реакции мозга на видео
Подписывайтесь и читайте «Науку» в Telegram