Все мы со школы помним собак Павлова: звенит колокольчик — текут слюни, потому что сейчас будет еда. Собаки связывали звук с пищей, но вот что интересно: когда еду наконец приносили, они ели ее, а не пытались лизать сам колокольчик.

Но так ведут себя не все животные. Некоторые, услышав знакомый сигнал, начинают взаимодействовать именно с ним — тыкаться в него носом, трогать лапой или даже грызть. Только получив долгожданное вознаграждение, они переключаются на него. Таких животных ученые называют «следящими за сигналом». Другие же, „следящие за целью“, сразу бегут к месту, где обычно появляется угощение.

Исследование лаборатории Сары Моррисон из Питтсбургского университета показало, что это два абсолютно разных типа обучения. Ученые выяснили, что у крыс, которые следят за сигналом, способность ценить этот самый сигнал (например, загорающуюся лампочку) напрямую зависит от дофамина. Этот нейромедиатор должен выделиться в определенной области мозга в тот самый момент, когда животное получает награду.

Подробности опубликованы в издании Neuroscience.

Дофамин — это не «гормон счастья», как его часто называют, а важнейший химический посредник в мозге (нейромедиатор). Его ключевая роль в контексте этого исследования — не создание чувства удовольствия, а обучение на основе вознаграждения и мотивация. Он работает как система оповещения: „Обрати внимание! Это действие или этот сигнал привели к чему-то важному для выживания (еда, вода, социальное одобрение). Запомни и повтори это в будущем“. Именно дофамин закрепляет связь между нейтральным стимулом (звонком, светящимся рычагом) и последующей наградой, делая сам стимул ценным и привлекательным. Он не столько дает награду, сколько предсказывает ее и заставляет нас стремиться к ней.

Что поразительно: на крыс, которые следят за целью, манипуляции с дофамином не повлияли никак. Их способ обучения оказался независимым от этого вещества. Это открытие ломает привычное представление о том, что все ассоциации «сигнал-вознаграждение» зависят исключительно от дофамина.

Почему это так важно? Поведение «следования за сигналом» тесно связывают с импульсивностью, склонностью к риску и рецидивами при зависимостях. Оно очень устойчивое: даже если награду убрать, такие животные все равно будут реагировать на пустой сигнал, будто за ним все еще что-то стоит.

Ученые использовали крыс с особыми нейронами, которые можно было включать и выключать с помощью света (метод оптогенетики). Когда они блокировали выброс дофамина в момент получения сахарной pellet, крысы не могли научиться реагировать на сигнал. Если же, наоборот, искусственно увеличивали уровень дофамина при награде, крысы-»сигнальщики» не учились быстрее. Но когда дополнительную стимуляцию убирали, их навык на несколько дней ухудшался — будто у них забрали часть награды. Мозг привыкал к повышенному «вознаграждению» и потом какое-то время воспринимал нормальный уровень как недостаточный.

Реальная польза этого исследования заключается в перспективе создания более точных и адресных методов лечения аддикций и компульсивных расстройств. Если гипотеза подтвердится на людях, это позволит сегментировать пациентов не по симптомам, а по глубинным механизмам формирования патологической тяги.

• Например, для «сигнальщиков» (людей, которые фокусируются на триггерах: виде шприца, запахе алкоголя, виде соцсети) терапия, направленная на регуляцию дофаминового ответа в момент получения „награды“ (эйфории, лайков), может быть критически эффективна.
• Для «целевиков» же, чье влечение связано больше с ожиданием состояния или местом, потребуются другие подходы, возможно, более когнитивные.

Это шаг к персонализированной психиатрии, где лечение подбирается под биологический тип реакции человека, а не под диагноз из справочника.

Основное критическое замечание заключается в экстраполяции результатов с крыс на человека. Нейробиология процессов обучения и системы вознаграждения у грызунов и людей, безусловно, имеет общие черты, но и существенно различается по сложности. Поведение человека гораздо сильнее опосредовано корой головного мозга, социальными и когнитивными факторами. «Знаковое» поведение у человека может маскироваться или полностью подавляться рациональным мышлением.

Кроме того, манипуляции с дофамином в вентральной области покрышки — это очень грубое вмешательство, которое не учитывает сложную картину взаимодействия различных нейромедиаторных систем (глутамата, GABA, серотонина), которые также вносят свой вклад в формирование ассоциаций. Вывод о существовании двух абсолютно независимых механизмов может быть преждевременным; возможно, это две стороны одной медали, просто с разным порогом вовлечения дофаминовой системы.

Ранее казанский ученый рассказал, как избежать зависимости от онлайн-покупок.