Мозок людини приховував у собі таємний механізм: учені виявили причину нашої впертості

Про це відкриття повідомляє Sainsbury Wellcome Centre.

Традиційно вчені вважали, що в процесі навчання мозок покладається виключно на систему, яка оцінює результати на основі винагороди. Однак нове дослідження виявило додаткову систему, яка підкріплює поведінку, засновану на повторенні, незалежно від результату. Це відкриття дає змогу зрозуміти, чому певні звички зберігаються навіть тоді, коли вони більше не приносять користі, і відкриває потенційні можливості для розв'язання таких проблем, як залежність і компульсивна поведінка.

У Фокус.Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найцікавіші новини зі світу науки!

Дослідження, проведене нейробіологами з Центру Сейнсбері Веллком при Університетському коледжі Лондона, було опубліковано в журналі Nature. Доктор Маркус Стівенсон-Джонс, автор роботи, пояснив, що ця нещодавно виявлена система працює поряд з відомою системою, що ґрунтується на винагороді, даючи змогу мозку підкріплювати дії просто тому, що вони часто виконувалися в минулому.

Дослідники виявили, що дофамін, нейромедіатор, пов'язаний із винагородою та мотивацією, відіграє певну роль у цій системі навчання, заснованій на повторенні. Хоча роль дофаміну в сигналізації про помилки передбачення винагороди (що вказують на те, кращий чи гірший очікуваний результат) добре відома науці, це дослідження виявило окремий його сигнал, названий "помилкою передбачення дії". Він посилює зв'язок між конкретною дією та її контекстом, незалежно від результату, ефективно підкріплюючи звичну поведінку.

Щоб вивчити цей механізм, команда провела експерименти з мишами, які виконували завдання, в яких потрібно розрізняти слухові сигнали. Вони помітили, що при порушенні роботи певної ділянки мозку, відомої як хвіст стріатума, у мишей порушувалася здатність формувати звички, засновані на повторенні, хоча навчання, засноване на винагороді, залишалося недоторканим. Це свідчить про те, що хвіст стріатума має вирішальне значення для подібної системи навчання, вважають автори.

Розуміння цього двосистемного підходу до навчання має велике значення для лікування захворювань, що характеризуються дезадаптивними звичками, таких як алкогольна та інші залежності. Якщо впливати на систему, що базується на повторенні, то можна розробити заходи, які допоможуть людям замінити шкідливі звички на корисніші, сподіваються дослідники.

Крім того, отримані результати дають змогу по-новому поглянути на хворобу Паркінсона — захворювання, що характеризується дегенерацією нейронів, які виробляють дофамін. Дослідження припускає, що втрата нейронів, які беруть участь у системі, що ґрунтується на повторенні, може сприяти руховому дефіциту, який спостерігається в пацієнтів із хворобою Паркінсона, даючи потенційне пояснення того, чому деякі автоматичні рухи стають неефективними.

Хвороба Паркінсона — це прогресуючий неврологічний розлад, який впливає на наш рух. Насамперед вона спричинена втратою нейронів, що виробляють дофамін, у ділянці мозку, яка називається substantia nigra. Ця втрата порушує здатність мозку контролювати наше тіло, що призводить до таких симптомів, як тремор, м'язова ригідність, сповільненість рухів і проблеми з рівновагою. На пізніх стадіях хвороба також може впливати на настрій, пам'ять та інші когнітивні функції. Хоча точна причина втрати нейронів досі не зрозуміла, вважають, що в цьому відіграють роль як генетичні, так і екологічні чинники.

Це дослідження відкриває нові можливості для вивчення того, як наш мозок балансує різні системи навчання і як порушення цього балансу можуть призвести до різних неврологічних і психіатричних захворювань. Майбутні роботи можуть бути спрямовані на розробку терапії, спрямованої на ці системи, для лікування або профілактики найрізноманітніших розладів, що вражають мільйони людей.

Раніше Фокус писав про те, де саме зароджується хвороба Паркінсона. Нове дослідження показало, що шлях від проблем з кишечником до хвороби Паркінсона може бути коротшим, ніж ми могли собі уявити.

Також Фокус писав про те, що алкоголь, всупереч поширеній думці, не робить людей навколо привабливішими. Нове дослідження показує, що кількість алкоголю жодним чином не може вплинути на сприйняття краси інших людей.

Цей матеріал має виключно інформаційний характер і не містить порад, які можуть вплинути на ваше здоров'я. Якщо ви відчуваєте проблеми, зверніться до фахівця.