по популярности / по алфавиту

эксперт
Научные и НФ-комиксы на Реакторе

Михаил Заславский: Парадоксальный взгляд комиксиста может подтолкнуть ученых к открытию

«Взрослые и увлекательные комиксы будут следовать за главными событиями науки и дополнят картину мира для интеллектуалов»

подробнее

МИКРОЭЛЕКТРОНИКА В АГРЕССИВНЫХ СРЕДАХ

КАК УВЕЛИЧИТЬ МОЩНОСТЬ РЕАКТОРА ВВЭР 1200

НОВОСТИ О ДОБЫЧЕ УРАНА

ЗА ФАСАДОМ АЛЬТЕРНАТИВНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ / Ответы на вопросы читателей портала reactor.space

НАНОТЕРАНОСТИКА

ЗА ФАСАДОМ АЛЬТЕРНАТИВНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ

Как дофамин приводит к алкоголизму

Как дофамин приводит к алкоголизму

Автор:

Фото: Hannah Peters/Getty Images

Дата : 11.03.2017 11:44

Международная группа ученых выявила возможные механизмы формирования зависимости от алкоголя. Эти механизмы связаны с дофаминергическими нейронами и коллективной динамикой воздействующих на них нейронов префронтальной коры головного мозга, выяснили исследователи Высшей школы экономики, Высшей нормальной школы (Париж), университета Индианы и нижегородского Института прикладной физики РАН.

Взаимодействующие нейроны коры головного мозга генерируют электрические импульсы. У них есть характерные пространственно-временные паттерны электрической активности. На них влияет связь нейронов и внутренняя динамика отдельных нейронов. Часть популяции нейронов префронтальной коры связана посредством возбуждающих синапсов с дофаминогенными и тормозными (ГАМКергическими) нейронами вентральной области покрышки. Таким образом, структура нейронной активности префронтальной коры может напрямую повлиять на динамику выделения дофамина.

Нейромедиатор дофамин, выделяемый дофаминергическими нейронами, — это биологически активное химическое вещество, которое является ключевым фактором внутреннего подкрепления в системе обучения. Он воздействует на «центр удовлетворения» в мозге, вызывая либо чувство предвкушения наслаждения от того или иного действия, либо само наслаждение, если приятное событие происходит неожиданно. Такое «подкрепляющее» свойство дофамина способствует повторяемости «благоприятных» действий. Если же предсказание оказалось неправильным или произошло неприятное событие, то количество выделяемого дофамина уменьшается, что приводит к «разочарованию» и нежеланию повторять приведшее к этому действие.

Лекция физиолога Вячеслава Дубынина о причинах употребления алкоголя / ПостНаука.

В статье, вышедшей в журнале PLOS, ученые построили модель дофаминергического нейрона, описывающую его ключевые свойства, и показали, что такие клетки в зависимости от соотношения поступающих на них (в том числе и с префронтальной коры) различных синаптических токов, могут переходить из одного режима работы в другой.

Ученые пришли к выводу, что в первом режиме количество выделившегося вследствие активности этих нейронов дофамина показывает разницу между тем, что ожидается, и получаемым человеком или животным результатом того или иного действия. Эту разницу можно назвать обучающим сигналом или сигналом ошибки. При результате, превосходящем ожидания, выделяется большее количество дофамина и формируется положительное подкрепление. Но если результат не удовлетворил, то активность дофаминергических нейронов сокращается, вызывая резкое падение количества выделяемого дофамина, тем самым формируя отрицательное подкрепление. Во втором режиме работы дофаминергических нейронов выброс дофамина действует как ориентирующий бинарный сигнал «важно — неважно»: если случается нечто важное — следует выброс дофамина.

Фото: Chris Hondros/Getty Images.

Другая публикация этого коллектива авторов в Journal of Neurophysiology показывает, что важное влияние имеет не только непосредственная связь дофаминергических нейронов и нейронов префронтальной коры мозга, но и «опосредованное» воздействие нейронов префронтальной коры через тормозные нейроны вентральной области покрышки. В работе доказывается, что сигналы с префронтальной коры, могут синхронизировать тормозные нейроны, формируя сильный тормозной сигнал на дофаминергические нейроны. При этом в некоторых случаях сильное тормозное воздействие может оказывать на эти нейроны обратное воздействие: вместо подавления их активности, оно приводит к росту частоты их генерации, более активному выбросу дофамина и формированию положительного подкрепления.

Эксперименты показывают, что алкоголь оказывает влияние на дофаминергические нейроны обоими способами: непосредственно на них самих и косвенно — через динамику нейронов префронтальной коры и тормозных нейронов вентральной области покрышки. Под воздействием алкоголя нарушатся баланс сигналов в мозге: меняется активность нейронов в префронтальной коре, а также и свойства самих дофаминергических нейронов. При потреблении алкоголя стимул, связанный с ним, передается дофаминергетическими нейронами как имеющий мотивационную и поведенческую важность, независимо от того, совпадает он с ожидаемым исходом или нет. Хронические алкоголики имеют ограниченный круг возможных поведенческих реакций, что приводит к повторному желанию употребить алкоголь.

Понравилась заметка? Поделитесь —

Комментарии (0)

Добавить комментарий

Войти с помощью: