Американские ученые обнаружили, что за отвержение конфликтных решений (паттерн поведения, характерный для пессимистично настроенных людей с повышенной тревожностью) отвечает повышенная активность хвостатого ядра головного мозга.
Эксперимент с участием макак-резусов показал, что при стимуляции этого участка животные чаще отказываются от получения большого вознаграждения, несущего за собой небольшие негативные последствия. Статья с результатами опубликована в журнале Neuron.
Тревожные мысли на фоне волнения или стресса периодически появляются и у абсолютно здоровых людей и абсолютно нормальны. При этом постоянные пессимистичные настроения могут быть признаком психических расстройств: тревожного, большого депрессивного или обсессивно-компульсивного. Они, в основном, носят иррациональный характер и слабо поддаются самостоятельному лечению; повышенная тревожность и непрекращающиеся негативные мысли — повод обратиться к специалисту: психотерапевту или психиатру.
За подавленное состояние и тревожные мысли отвечают сразу несколько отделов головного мозга. Среди них — префронтальная кора, регулирующая все когнитивные функции, миндалевидное тело, отвечающее за эмоции (в основном — негативные), а также многочисленные участки системы вознаграждения головного мозга, чьи главные нейромедиаторы — серотонин, дофамин и норадреналин — являются основной целью при медикаментозном лечении аффективных расстройств.
Группа под руководством Энн Грэйбиэл (Ann Graybiel) из Массачусетского технологического института решила проверить, какую роль в появлении иррациональных тревожных мыслей играет хвостатое ядро — небольшой билатеральный отдел мозга, отвечающий за процессы памяти, внимания, когнитивный контроль и эмоциональную реакцию. Для этого они внедрили в головной мозг (в область хвостатого ядра) двух макак-резусов электроды для инвазивной микростимуляции: такой метод помогает воздействовать на мозг прицельно, активируя небольшие и точные участки коры. Дополнительные электроды были имплантированы для чтения электрической активности мозга обезьян без стимуляции.
Макаки приняли участие в классическом эксперименте решения конфликта приближения-избегания (approach-avoidance conflict), который обычно возникает в ситуациях, исход которых может быть как положительным, так и отрицательным. Хорошая иллюстрация такого примера — вступление в брак. У этого решения есть как положительные, так и отрицательные последствия, и при его принятии первые должны перевесить вторые: в противном случае решение будет отвергнуто. Пессимистично настроенные люди с повышенной тревожностью сосредотачиваются не негативных последствиях больше, чем на позитивных, и чаще избегают принятия конфликтных решений.
В ходе эксперимента макакам показывали экран, на которых были изображены две горизонтальные линии: красная и желтая. Длина красной линии обозначала количество угощения, которое получит макака, а желтая линия — давление струи воздуха, которая будет направлена в ее лицо (струю воздуха в экспериментах с животными обычно используют в качестве негативного подкрепления). Чаще всего линии были пропорциональны друг другу: то есть для получения большего угощения макаке нужно было получить струю воздуха сильнее. Животным при этом можно было сделать выбор: либо принять решение получить большое угощение и струю воздуха, либо отказаться и получить намного меньшее угощение, но при этом полностью исключить негативные последствия.
Ученые выяснили, что при стимуляции примерно четверти участков хвостатого ядра (25 участков) макаки чаще избегали принятия решения, выбирая получение угощения без струи воздуха, при этом как стимуляция 13 других участков заставила макак чаще принимать конфликтное решение.
Любопытно, что после окончания микростимуляции участков хвостатого ядра, вызывающего отказ от принятия конфликтных решений, макаки продолжили отказываться от получение большего угощения, избегая принятия решений в 78 процентах случаев: это говорит о продолжительном эффекте повышенной активности хвостатого ядра на процесс принятия решений. При этом продолжительного эффекта при стимуляции участков, подталкивающих макак к принятию решения, не наблюдалось.
Исследователи отметили, что избегание принятия конфликтных решений также было связано с активностью хвостатого ядра в бета-диапазоне (с частотой от 14 до 30 Гц). Активность нейронов в таком ритме характерна для повышенной умственной деятельности и эмоционального возбуждения.
Работа ученых показывает важную роль хвостатого ядра в процессе влияния эмоционального состояния на принятие решений. В будущем находка исследователей может помочь в диагностике и лечении психических расстройств и состояний; при этом исследования с участием людей еще предстоит провести.
Изучение отделов мозга, участвующих в появлении определенных эмоциональных состояний, может помочь в лечении психических расстройств при помощи неизвазивных методов стимуляции. К примеру, исследователям уже удалось эффективно опробовать магнитную стимуляцию для уменьшения суицидальных наклонностей и избавления от аддикций.
Автор: Елизавета Ивтушок