Израильские ученые из хайфского "Техниона" раскрыли роль дофамина при обучении новым двигательным навыкам. Соответствующее исследование опубликовано в престижном международном журнале Nature Communications.
___________________________
РЕКЛАМА
___________________________
Доф
амин — это гормон, вырабатываемый мозгом в ожидании вознаграждения или удовольствия. В том числе – при приеме пищи и предвкушении такового. Ученые установили, что его локальный выброс является ключевым фактором при приобретении новых двигательных навыков.
Это удалось доказать, поставив эксперимент на мышах. В ходе исследования применялись передовые химические и генетические методы для временного отключения определенных клеток мозга, что позволило лучше изучить роль отдельных участков. Таким образом специалисты наблюдали, как меняются нейронные сети в мозгу грызунов при освоении новых движений.
Специалисты изучали контрольную группу мышей и экспериментальную группу. Животных на 40 минут фиксировали в специальном станке, оставляя свободными только передние лапы. Перед ними ставили диск с едой по всей окружности, который надо было крутить, чтобы придвинуть очередную порцию к лапам, взять и поднести ко рту.
Для крыс это задача нетривиальная, требующая практического вникания и привыкания – то есть приобретения соответствующего моторного навыка.
По замыслу эксперимента, грызуны должны были тянуться к еде, хватать и есть корм передними лапами. Входившие в контрольную группы животные постепенно улучшали собственные движения и со временем стабильно выполняли задачу.
Исследователи наблюдали за изменениями в мышином мозгу и обратили внимание на то, что по мере обучения нейронные связи в моторной коре головного мозга перестраиваются и переходят от начального к "экспертному" уровню.
Исследователи предположили, что запуск механизма пластичности, который приводит к изменениям функциональной связи между нейронами моторной коры мозга, происходит под влиянием дофамина.
Чтобы проверить эту гипотезу, экспериментаторы временно заблокировали выделение дофамина в моторной коре и проверили, как это влияет на процесс обучения мышей.
Результаты были очевидны: без дофамина обучение грызунов полностью останавливалось, а нейронные связи в моторной коре оставались статичными. Как только выброс дофамина восстанавливался, процесс обучения возобновлялся. Вместе с ним менялась и связность между нейронами.
Ученые также установили, что блокирование дофамина не повлияло на выполнение ранее приобретенных моторных навыков. Команда исследователей доказала, что этот гормон необходим для изучения новых комплексных движений, но не влияет на выполнение тех, которые уже изучены.
Одна из ученых, доктор Хадас Беништи, сообщила, что это открытие может помочь людям, испытывающим трудности с обучением, а также имеющими двигательные и неврологические проблемы.
"Наша работа — еще один шаг к пониманию механизма пластичности развития мозга и механизмов обучения. Она доказывает способность мозга к самореорганизации, что позволяет людям совершенствовать двигательные навыки на протяжении всей жизни. Это может быть важным для лечения неврологических расстройств, таких как болезнь Паркинсона, при которой нарушается выработка дофамина и затрудняется двигательное обучение", – заключила доктор Беништи.
комментарии