Ученые выяснили, как дофамин влияет на обучение у животных
В мире нейронауки дофамин давно считается главным «мотиватором» мозга — веществом, которое заставляет нас стремиться к награде и учиться на успехе. Но что, если его роль не так универсальна, как мы думали? Новое исследование лаборатории Сары Моррисон из Университета Питтсбурга бросает вызов традиционным представлениям о том, как животные (и, возможно, люди) формируют ассоциации между сигналом и вознаграждением.
Оказывается, не все учатся одинаково. Одни животные, как собаки Павлова, сосредотачиваются на самом сигнале — например, на звуке колокольчика, предвещающего еду. Другие же игнорируют сигнал и сразу бегут к месту, где ожидают награду. Первых ученые называют «следящими за знаками», вторых — «следящими за целью». И, как выяснилось, эти два типа поведения зависят от разных механизмов обучения.
Дофамин — не для всех
Используя оптогенетику (метод, позволяющий включать и выключать нейроны светом), исследователи обнаружили, что у «следящих за знаками» крыс обучение напрямую зависит от дофамина в момент получения награды. Когда выброс дофамина подавляли, животные переставали связывать сигнал с вознаграждением.
Но что удивительно — у «следящих за целью» крыс манипуляции с дофамином не вызывали никаких изменений. Это значит, что их обучение основано на каком-то другом, пока неизвестном механизме.
Еще более интригующим оказался эффект искусственного повышения уровня дофамина. Когда крысам давали дополнительную стимуляцию, их мозг воспринимал это как «увеличенную награду». Но стоило убрать стимуляцию — и животные начинали вести себя так, будто награда стала меньше. Это говорит о том, что мозг не просто фиксирует связь «сигнал-награда», но и постоянно оценивает ее «ценность» в зависимости от уровня дофамина.
Почему это важно для людей?
«Следящие за знаками» животные демонстрируют поведение, напоминающее импульсивность и склонность к зависимостям у людей. Они продолжают реагировать на сигнал, даже если награда уже не так привлекательна — точно так же, как курильщик тянется за сигаретой, увидев зажигалку, или игроман испытывает желание сделать ставку, услышав звук игрового автомата. Понимание того, как работает этот механизм, может помочь в разработке методов лечения аддикций и других психических расстройств.
Исследование ученых не только переворачивает представления о роли дофамина в обучении, но и открывает новые горизонты в изучении поведения. Возможно, в будущем мы научимся «переключать» мозг с рискованного «слежения за знаками» на более адаптивное «слежение за целью». А пока ясно одно: дофамин — это еще не вся история.