Элементы Элементы большой науки

Поставить закладку

Напишите нам

Карта сайта

Содержание
Энциклопедия
Новости науки
LHC
Картинка дня
Библиотека
Видеотека
Книжный клуб
Задачи
Масштабы: времена
Детские вопросы
Плакаты
Научный календарь
Наука и право
ЖОБ
Наука в Рунете

Поиск

Подпишитесь на «Элементы»



ВКонтакте
в Твиттере
в Фейсбуке
на Youtube
в Instagram



Библиотека

 
С. Петранек
«Как мы будем жить на Марсе». Глава из книги


М. Кронгауз
«Русский язык на грани нервного срыва. 3D». Главы из книги


Б. Штерн
Ближайшие пригодные для жизни экзопланеты: где они, как их можно наблюдать и как их достичь


Р. Фишман
Истории мутантов: гомеозисные гены


С. Мац
Искривленное зеркало


Л. Полищук
Почему вымерли мамонты и гибнут сайгаки: история о вкладах


В. Кузык
Нос на батарейках


Д. Мамонтов
Взглянуть инопланетянам в глаза


А. Бердников
Машинная точность


Р. Фишман
Великий уравнитель







Главная / Новости науки версия для печати

Склонность к азартным играм определяется нейронами прилежащего ядра


Психология азарта зависит от работы дофаминовых нейронов D2 в прилежащем ядре

Психология азарта, по крайней мере отчасти, зависит от работы дофаминовых нейронов D2 в прилежащем ядре. Рисунок с сайта berdof.com

— Вот я, например, всегда лотерейные билеты покупаю.
— Ну и как, выиграла что-нибудь?
— А как же! Два раза по рублю...
Из к/ф «Москва слезам не верит»

Ученые из Стэнфордского университета заставили крыс участвовать в лотерее. Не денежной, конечно, но с привлекательной для них наградой. По своему поведенческому рисунку крысы разделились на две группы — осторожные и готовые идти на риск. Разнице в поведении соответствовала различная картина активации дофаминовых нейронов в одном из участков лимбической системы — так называемом прилежащем ядре. Если активацию этих нейронов снизить, то осторожные особи превращаются в рисковых игроков; если же у заядлых игроков ее увеличить, то они превращаются в сдержанных тихонь.

Нейробиологи из Стэнфордского университета расшифровали нейронный механизм, лежащий в основе страсти к игре и риску. Исследование проводилось на крысах, хотя, как поясняют ученые, в основе лежат механизмы системы награды, общие для всех млекопитающих и многих других животных. Рисковать в надежде на награду в различных ситуациях склонно большинство животных, включая человека, других млекопитающих, мух, пчел, цикад...

Исследование делилось на два этапа. Первый этап — поведенческие эксперименты. Перед подопытными крысами стояла задача: выбрать рычаг, который выдал бы желаемое количество сахарной воды (крысы ее очень любят). Один из рычагов давал небольшую порцию сладкой воды, а другой — или совсем мало, буквально каплю, или иногда, в четверти случаев, сразу очень много (рис. 1). Суммарное количество желанного угощения в обоих случаях было одинаковым.

Рис. 1. Схема опыта

Рис. 1. Схема эксперимента.
В первой серии подготовительных опытов крысы учились нажимать носом на кнопку в течение секунды, чтобы стали доступными рычаги, открывающие доступ к сахарной воде.
Во второй серии подготовительных опытов крысы должны были уяснить, что рычаги дают разное количество воды.
В третьей серии животные обучались узнавать по расположению, что один из рычагов (правый или левый) выдает одинаковое количество (50 мкл) сиропа, а второй чаще выдает совсем мало (10 мкл), но изредка нажатие на него дает и очень много сиропа (170 мкл). 12 крыс из 320 не справились с обучением, и их вернули в домашнюю клетку.
В основной серии опытов обученным крысам давали возможность самим выбрать, на какой рычаг нажимать, и, соответственно, получить либо гарантированные 50 мкл, либо надеяться на большой выигрыш при более вероятной неудаче. Рисунок из дополнительных материалов к обсуждаемой статье в Nature

Большинство крыс, столкнувшись раз-два с мизерной порцией угощения, переходили к гарантированной средней порции. И старались придерживаться этой стратегии. Иногда все же они снова рисковали: если удача им сопутствовала и в мисочку выливалась большая порция, то они снова нажимали на тот же рычаг. Если же после этого им доставалась жалкая капля, то они возвращались к проверенной стратегии получения среднего количества сиропа. Такое поведение вполне понятно и предсказуемо; предсказуемость его была оценена в 82%, что довольно высоко для поведенческих экспериментов. Но была и вторая группа крыс, которые вели себя иначе (рис. 2). Они готовы были рисковать снова и снова, нажимая на «непредсказуемый» рычаг, даже потерпев ряд неудач. Вторая группа составила примерно 15% от общего числа испытуемых. Получается, что среди крыс, как и среди людей, имеются «игроки» — особо склонные к рискованному поведению индивиды.

Рис. 2. Вероятность следующего выбора в зависимости от предыдущих попыток

Рис. 2. Вероятность следующего выбора в зависимости от предыдущих попыток: и сдержанные игроки (черные точки), и склонные к риску (красные точки) животные после предыдущей удачи (левый график) выбирали тот же «рискованный» рычаг. И красная, и черная кривые описываются сходными параметрами. В случае неудачи (правый график) дело обстоит по-другому. Большинство игроков с высокой вероятностью возвращаются к «надежному» рычагу, но некоторые продолжают настаивать на своем выборе. Это и есть группа азартных игроков. Графики из обсуждаемой статьи в Nature

Далее следовало изучение специфики работы мозга у сдержанных и азартных животных. На этом этапе были задействованы и фармакологические, и электрофизиологические методы. Фармакологическая часть исследования базировалась на свойстве препарата прамипексола (Pramipexole) усиливать склонность к авантюрным поступкам и азартному поведению у людей и животных. Этот препарат, как известно, специфически связывается с дофаминовыми рецепторами группы D2, наиболее распространенной мишенью нейролептиков. Прамипексол через тончайшие трубочки точечно вводили крысам прямо в мозг, в те участки, где работают рецепторы D2. Только в одном отделе — в прилежащем ядре — инъекции вызвали смену поведения у ранее сдержанных игроков. Они стали выбирать «непредсказуемый» рычаг даже после неудач, превратившись на время в заядлых игроков. Значит, таким образом, узко очертилась цель — дофаминовые рецепторы D2 в прилежащем ядре.

Чтобы их исследовать (а в прилежащем ядре бесчисленное количество разных нейронов), ученые биохимически сконструировали специальный промотор для этих рецепторов, присоединив к нему вдобавок метку. С помощью этой метки можно было регистрировать сигнал возбуждения от требуемых нейронов. После вживили нескольким крысам в прилежащее ядро сверхтонкое проводящее оптоволокно, с помощью которого и регистрировался сигнал от D2-нейронов.

Картина возбуждения этих нейронов оказалась весьма интересной: она различалась у сдержанных и азартных игроков. На принятие решения у крысы уходила секунда — то самое время, пока она нажимала носом на кнопку. Оказалось, что в течение этой секунды после неудачного раунда у сдержанных игроков сигнал возбуждения был четкий и имел высокую амплитуду, а у азартных игроков этот сигнал был совсем незначительным. В результате они склонялись к многообещающему, но рискованному выбору. Если при этом намеренно возбудить у них нейроны D2 — а это можно сделать с помощью того же вживленного оптоволокна, — то весь азарт у крыс пропадает, и они возвращаются после неудач к надежному среднему. Такие изменения в поведении при стимуляции нейронов D2 характерны только для азартных животных, на поведение сдержанных животных стимуляция нейронов D2 никак не влияет (рис. 3).

Рис. 3. Изменения в поведении при стимуляции нейронов D2

Рис. 3. Изменения в поведении при стимуляции нейронов D2 в прилежащем ядре у изначально азартных крыс (левый график) и изначально не подверженных рисковому поведению (правый график). В качестве контроля использовалась активация других нейронов в том же участке мозга (обозначены eYFP); они никак не отличаются у двух групп крыс. Рисунок из обсуждаемой статьи в Nature

Складывается впечатление, что в нейронах D2 прилежащего ядра формируется память о неудачах, которая модулирует решение о выборе дальнейшего поведения. Эта память проявляется как возбуждение соответствующих нейронов. Если она ослаблена по тем или иным причинам, то индивид выбирает возможность получения как можно большей награды.

Авторы работы предполагают, что данная схема поможет разработать лечение пациентов с подобными нарушениями, а также скорректировать лечение прамипексолом, который прописывается, например, больным паркинсонизмом. Важно, однако, и то, что нейробиологи нашли место еще одному кусочку колоссальной мозаики, которую представляет работающий мозг. Это еще один небольшой шажок к пониманию нейробиологической схемы регуляции поведения животных. Хотелось бы еще верить, что болезненную склонность к игре, издавна известную у людей, в будущем можно будет так или иначе сгладить.

Источник: Kelly A. Zalocusky, Charu Ramakrishnan, Talia N. Lerner, Thomas J. Davidson, Brian Knutson, Karl Deisseroth. Nucleus accumbens D2R cells signal prior outcomes and control risky decision-making // Nature. Published online 23 March 2016. DOI: 10.1038/nature17400.

Елена Наймарк


Комментарии (17)



Последние новости: НейробиологияЕлена Наймарк

6.07
Метанокисляющие микроорганизмы донных осадков оказались неожиданно разнообразными
28.06
Подростки лучше учатся на положительном опыте, чем на отрицательном
22.06
Рыбки-брызгуны хорошо различают человеческие лица
15.06
Получение генов пектиназ от протеобактерий резко ускорило видообразование палочников
8.06
Новые древние остатки людей с острова Флорес говорят о родстве «хоббитов» с эректусами
1.06
Половой отбор сделал сперматозоиды дрозофил самыми длинными в мире
26.05
Очертания видового ареала определяются экологическими свойствами вида
18.05
Обнаружены одноклеточные организмы с ядром, но без митохондрий
12.05
Атмосферное давление на древней Земле было в два раза ниже современного
3.05
Создан семантический атлас человеческого мозга

Научная картинка дня


Новости науки по темам: антропология, археология, астрономическая научная картинка дня, астрономия, биология, биотехнологии, генетика, геология, затмения, информационные технологии, космос, лингвистика, математика, медицина, нанотехнологии, наука в России, наука и общество, Нобелевские премии, палеонтология, Первое апреля, психология, технологии, физика, химия, эволюция, экология, энергетика, этология

Новости науки по авторам: Валентин Анаников, Дарья Баранова, Вера Башмакова, Александр Бердичевский, Максим Борисов, Варвара Веденина, Александр Венедюхин, Михаил Волович, Михаил Гарбузов, Алексей Гиляров, Дмитрий Гиляров, Сергей Глаголев, Евгений Гордеев, Николай Горностаев, Владимир Гриньков, Дмитрий Дагаев, Юрий Ерин, Анастасия Еськова, Дмитрий Жарков, Андрей Журавлёв, Дмитрий Замолодчиков, Игорь Иванов, Вячеслав Калинин, Павел Квартальнов, Мария Кирсанова, Дмитрий Кирюхин, Александр Козловский, Юлия Кондратенко, Артем Коржиманов, Ольга Кочина, Аркадий Курамшин, Виталий Кушниров, Иван Лаврёнов, Алексей Левин, Андрей Логинов, Сергей Лысенков, Лейла Мамирова, Александр Марков, Мария Медникова, Вадим Мокиевский, Григорий Молев, Тарас Молотилин, Антон Морковин, Марат Мусин, Максим Нагорных, Елена Наймарк, Алексей Опаев, Петр Петров, Александр Пиперски, Константин Попадьин, Сергей Попов, Роман Ракитов, Татьяна Романовская, Александр Самардак, Александр Сергеев, Андрей Сидоренко, Виктория Скобеева, Даниил Смирнов, Павел Смирнов, Дарья Спасская, Любовь Стрельникова, Алексей Тимошенко, Александр Токарев, Александр Храмов, Мария Шнырёва, Сергей Ястребов, Светлана Ястребова

Новости науки по месяцам: 2016 VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2015 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2014 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2013 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2012 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2011 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2010 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2009 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2008 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2007 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2006 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2005 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I 

Новости науки почтой (рассылка на Subscribe.ru):

 


Где еще почитать научные новости: «Биомолекула», «Вокруг света», Газета.ру. Наука, «Наука и жизнь», Наука и технологии РФ, «Научная Россия», «Популярная механика», РИА Наука, «Чердак», N+1, Naked Science

 


при поддержке фонда Дмитрия Зимина - Династия