Когда исследователи активировали нейроны, относящиеся к непрямому пути, вызванное кокаином повторяющееся поведение немедленно прерывалось.
Читайте далее: Инженеры используют крошечный световой луч для высокоскоростной перезаписи магнитной памяти
Исследователи обнаружили, что происходит сбой в работе мозговой цепи, которая приводит к всё более жёсткому и повторяющемуся поведению. Эта мозговая цепь, которая обычно участвует в выборе естественных движений рта и лица, непропорционально активизируется по мере сужения поведенческих реакций при многократном воздействии кокаина.
Новое исследование, проведенное учеными из Еврейского университета в Иерусалиме, показало, что полосатое тело — это область мозга, участвующая в выборе действий в каждый конкретный момент времени.
Команда фиксировала поведение в качестве наблюдателя.
Группа исследователей подтвердила, что нарушение способности определять свои действия связано с развитием повторяющихся и ригидных/дезадаптивных форм поведения, наблюдаемых при ряде неврологических и психиатрических заболеваний, включая синдром Туретта, болезнь Паркинсона и двигательные расстройства, вызванные приемом лекарственных препаратов.
«Мы хотели зафиксировать поведение так, как его видит наблюдатель: уход за шерстью, облизывание, исследование, но вручную это было невозможно», — сказал Итай Шалом, аспирант Еврейского университета в Иерусалиме. «STEREO позволил нам отслеживать весь поведенческий репертуар, постепенно сужающийся до тех пор, пока один тип действий не стал доминирующим».
Повторное воздействие кокаина
Используя многократное воздействие кокаина в качестве экспериментальной модели поведенческой ригидности, исследователи наблюдали поразительные изменения. Разнообразное и исследовательское поведение постепенно уступило место устойчивому повторению. К пятому дню воздействия облизывание пола и стен клетки занимало более 60% наблюдаемого времени. Такое поведение редко наблюдалось в отсутствие кокаина, что иллюстрирует, как обычно разнообразный набор действий может свестись к устойчивому поведенческому паттерну, говорится в пресс-релизе.
Команда исследователей также связала это изменение с вентролатеральным стриатумом (ВЛС), областью стриатума, которая особенно важна для движений рта и языка. В этой области находятся два основных нейронных пути, известные как прямой и непрямой пути, которые, по-видимому, оказывают противоположное влияние на то, какие действия выполняются.
Когда исследователи активировали нейроны, принадлежащие к непрямому пути, вызванное кокаином повторяющееся поведение немедленно прерывалось, и поведение переключалось на альтернативные действия. После прекращения стимуляции эффект быстро обращался вспять, и повторяющееся поведение возобновлялось. Подавление этого же пути приводило к противоположному результату, ограничивая способность переключать поведение и вызывая более длительные периоды повторяющегося поведения, как это было показано при высвобождении.
Исследовательская группа выявила, что прямой путь демонстрирует противоположную закономерность. Снижение его активности ослабляло вызванное наркотиком повторяющееся поведение, в то время как его активация в отсутствие кокаина сама по себе была достаточной для формирования устойчивых моделей повторяющихся действий, напоминающих те, которые наблюдаются после воздействия наркотика.
«Кокаин, по-видимому, не создает совершенно новую поведенческую программу, — сказал Бен Джерри Гонсалес, студент Еврейского университета. — Он берет под контроль цепь, которую мозг уже использует для естественных действий, и подталкивает поведение к устойчивому повторению».
Команда исследователей также отметила, что тот же самый нейронный контур отвечает за проявление нормального, соответствующего контексту поведения, такого как уход за шерстью и облизывание. Таким образом, кокаин, по-видимому, захватывает нормальную систему выбора действий, а не задействует нейронный контур, предназначенный для аномального поведения.
Полученные результаты могут помочь исследователям лучше понять, как повторяющиеся двигательные действия возникают при различных неврологических и психиатрических заболеваниях. Поскольку разные области полосатого тела соответствуют разным типам движений, исследователи предполагают, что аналогичные дисбалансы в других стриатальных цепях потенциально могут способствовать другим формам поведенческой ригидности, говорится в пресс-релизе.
Больше новостей из мира науки
Посмотреть все 
Научные исследования: Две лаборатории независимо друг от друга измерили заряд в четверть электрона в редком квантовом состоянии.
Sourse: interestingengineering.com
