Опыт ожидания знаком каждому. Ожидая, мы надеемся, что наше терпение, в конце концов, окупится. Чем больше вероятность того, что ожидание закончится удовлетворением, тем дольше мы готовы ждать, тем больше можем вытерпеть. Но способность ждать и терпеть не является специфической для человека. Недавнее исследование показывает, что мыши также могут быть терпеливыми. Обнаружена связь между серотонинергической системой мозга и способностью мышей ждать, а также их уверенностью в том, что терпение будет вознаграждено.

Серотонин - нейротранмиттер, эффекты которого достаточно широки: от модуляции настроения и сна, до спонтанности и страстного влечения. Серотонин стал ключевым нейромедиатором в лечении эмоциональных расстройств. Ингибиторы обратного захвата серотонина играют важную роль в программах работы с тревогой и депрессией. Но, несмотря на все это, роль серотонина в поведении все еще не вполне ясна.

Д-р Кацухико Миядзаки и д-р Кайоко Миядзаки исследовали зависимость поведения грызунов от уровня серотонина. Авторы повышали уровень синтеза серотонина в мозгу мышей, стимулируя серотонинергические нейроны дорзальных ядер шва (ДЯШ) с помощью оптогенетического метода (возбуждение генномодифицированных нервных клеток с светом). Контрольную и экспериментальную группу мышей обучили засовывать нос в маленькое отверстие и оставаться в таком положении некоторое время. Наградой за терпение была еда.

Раннее исследование показало, что стимуляция серотонинергических нейронов резко увеличивает время, которое мышь готова провести в ожидании награды. Повышенное продуцирование серотонина повысило способность мышей терпеть.

В настоящем исследовании была поставлена цель проверить действие серотонина в тех же обстоятельствах, но в ситуации неопределенности, где мышь не знала, сколько времени ей нужно ждать награду. Выяснилось, что эффект увеличения терпения проявляется тогда, когда вероятность появления еды выше. Увеличение длительности ожидания под влиянием серотонина проявлялась в тех экспериментах, где вероятность появления еды была 75%, но не там, где она составляла всего 25%. Полученные данные показывают, что взаимосвязь между активацией серотонина и последующим поведением сильно зависит от «объективного» контекста. Очевидно, животное умеет строить вероятностные модели окружения!

Эти данные в очередной раз подтвердили способность животных формировать уверенность на основании «объективных статистических» оценок среды. Долгое время исследования уверенности проводились только на людях на основании их собственных оценок. У людей впервые была показана зависимость уверенности от статистической вероятности, которую мозг просчитывает имплицитно, независимо от знаний человека статистики (Sanders et al., 2016). Относительно недавно, в 2014 году, была придумана методика для оценки уверенности грызунов по длительности ожидания награды (Lak et al., 2014).

Стимуляция серотонинергических нейронов ДЯШ делало мышь более уверенной в появление награды. Так в испытаниях с 75-ти процентной вероятностью получить еду, мыши вели себя так, как если бы вероятность была 95-ти процентной. К тому же, серотонин увеличивал время ожидания в экспериментах, где еда была предъявлена в случайном порядке. Эти данные согласуются с тем, что уверенность зависит не только от статистической вероятности, но и от поведенческого и физиологического состояния организма (Bechara 2000, 2004). Было высказано предположение, что внутренняя модуляция степени уверенности является эволюционно-древним изобретением, обеспечивающим гибкость в компромиссе между скоростью и точностью решения (Vorontsov, Dyakonova, 2017).

Результаты проделанной работы, помогают прояснить причины большей эффективности комбинированного лечения депрессии с помощью препаратов группы селективных ингибиторов обратного захвата серотонина и когнитивной психотерапии, в сравнении с использованием психофармакологии без психотерапевтического вмешательства.

ЛИТЕРАТУРА

Lak A, Costa GM, Romberg E, Koulakov AA, Mainen ZF, Kepecs A. Orbitofrontal cortex is required for optimal waiting based on decision confidence. Neuron. 2014;84(1):190- 201. doi:10. 1016/j. neuron. 2014. 08. 039. PMID:25242219

Sanders JI, Hangya B, Kepecs A. Signatures of a statistical computation in the human sense of confidence. Neuron. 2016;90(3):499-506. doi:10. 1016/j. neuron. 2016. 03. 025. PMID:27151640

Bechara A, Damasio H, Damasio AR. Emotion, decision making and the orbitofrontal cortex. Cereb Cortex. 2000; 10:295-307. PMID:10731224

Bechara A. The role of emotion in decision-making: Evidence from neurological patients with orbitofrontal damage. Brain Cognition. 2004;55:30-40. PMID:15134841

Vorontsov D. D. , Dyakonova V. E. Light-dark decision making in snails: Do preceding light conditions matter? // Commun Integr Biol. 2017. Nov 3;10(5-6):e1356515. DOI: 10. 1080/19420889. 2017. 1356515. eCollection 2017.

Новость подготовил © Межерицкий М.И.

07.06.2018