Всё сочувствие, на которое мы решились
 

Дофамин «рулит» галлюцинациям

В журнале Science опубликована работа нейробиологов из лаборатории Колд Спринг Харбор и Медицинской школы Университета Джорджа Вашингтона.

Дофамин «рулит» галлюцинациям

Исследование демонстрирует связь слуховых галлюцинаторных переживаний с увеличением дофамина в стриатуме — области мозга, ассоциированной с формированием ожиданий. Это открытие подкрепляет гипотезу, о ключевой роли дофаминзависимых неврологических цепей в симптомах психоза.

В крайних проявлениях галлюцинации являются симптомами серьезных психических отклонений, таких как шизофрения или биполярное расстройство. Нейробиология психозов до сих пор остается нераскрытой до конца. За последние десятилетия прогноз для психотических пациентов не претерпел существенных изменений.

Изучение психотических расстройств на животных моделях затруднено, поскольку диагноз основывается на самоотчетных симптомах, которые могут рассказать только сами пациенты. Однако опубликованное исследование демонстрирует, что ученым удалось разработать поведенческую модель измерения экспериментально контролируемых звуковых галлюцинаций у мышей.

При попытках различить информацию в шумовом потоке, например, речь в толпе, мозг будет замещать звуки, которые не были распознаны, основываясь на ожиданиях, построенных из прошлого опыта. Галлюцинации возникают в ситуациях, когда мозг начинает верить этой «системе ожиданий» больше, чем органам чувств. Кодирование различных видов ожиданий в мозге ассоциировано с регионами области мозга, называемой стриатумом (corpus striatum или полосатое тело). Стриатум находится в переднем отделе головного мозга под корой больших полушарий и вовлечен в множество функций, в том числе — в принятие решений.

Дофамин «рулит» галлюцинациям

Чтобы выяснить, как возникает сбой передачи информации в мозге при возникновении галлюцинаций, нейробиолог Катарина Шмак и ее коллеги разработали поведенческую модель для количественной оценки галлюцинаторного восприятия у мышей.

Исследователи поставили аналогичные задачи по слуховому обнаружению для людей и мышей. В эксперименте галлюцинаторные ощущения — перцепты, определялись как уверенные ложные сигналы, которые сообщаются с высокой степенью достоверности. Как людям, так и мышам был представлен слуховой стимул, в котором в половине случаев в шумный фон был встроен тональный сигнал. Люди нажимали одну из двух кнопок, чтобы сообщить, слышали ли они сигнал, а затем показывали, насколько они уверены в своем ответе, помещая курсор на ползунок. Выяснилось, что высоконадежные ложные сигналы коррелировали со склонностью к переживанию спонтанных галлюцинаций.

Дофамин «рулит» галлюцинациям

Мыши также нажимали в один из двух портов выбора и выражали свою уверенность через продолжительность нажатия. Чтобы усилить галлюцинаторные перцепции, ученые использовали две манипуляции, вызывающие галлюцинации у людей: введение кетамина и повышенное ожидание услышать сигнал, мотивируемое вознаграждением.

Чтобы разобраться в нейрональных механизмах галлюцинаторных ощущений, Катарина Шмак и ее коллеги использовали генетически закодированные сенсоры дофамина вместе с оптоволоконной фотометрией для мониторинга динамики дофамина в стриатуме. Было обнаружено, что повышение уровня дофамина до начала стимула предсказывает галлюцинаторное восприятие как в вентральном стриатуме, так и в хвосте стриатума.

На основе полученных измерений ученые разработали вычислительную модель, объясняющую возникновение галлюцинаторных ощущений, как следствие неправильного перцептивного вывода, при котором предшествующие ожидания перевешивают сенсорные свидетельства.

Эта модель прояснила, как галлюцинаторные ощущения могут возникать из колебаний двух различных типов ожиданий: вознаграждения и тех, что связаны с реальным сенсорным опытом. Колебания дофамина в вентральном стриатуме отражали ожидания вознаграждения, тогда как в хвосте стриатума они напоминали перцептивные ожидания. Оптогенетически увеличив уровень дофамина в хвосте стриатума, исследователи обнаружили, что увеличение дофамина вызывает галлюцинаторное восприятие. С другой стороны, этот эффект был купирован введением галоперидола, антипсихотического препарата, блокирующего D2-дофаминовые рецепторы.

Результаты, полученные группой Катарины Шмак, подтверждают идею о том, что галлюцинации возникают как ошибочные перцептивные представления из-за повышенного уровня дофамина, который вызывает смещение восприятия в пользу предыдущих ожиданий против текущих сенсорных ощущений. А создание животной модели для точной оценки галлюцинаторного восприятия может послужить основой для новых подходов к лечению людей с психотическими расстройства, основанных на селективной модуляции функции дофамина.

«Так легко принять аргумент, что психоз — это фундаментально человеческая вещь, и сказать: «Забудьте о мышах», — сказал старший автор Адам Кепекс, профессор неврологии и психиатрии в Медицинской школе Дж. Вашингтона — Но сейчас мы терпим неудачу у людей с серьезными психическими расстройствами. Прогноз для психотических пациентов существенно не улучшился за последние десятилетия, и это потому, что мы действительно не понимаем нейробиологию заболевания. Модели животных способствовали прогрессу во всех других областях биомедицины. Мы не добьемся прогресса в лечении психических заболеваний, пока не научимся моделировать их на животных.»

Текст: Илья Гриднев

Ссылка на источник

Просмотров
Всего:
620 | За месяц: 620 | За неделю: 180 | За сутки: 60