Нейробиологи усомнились в классической теории работы дофамина в мозге
Классическая теория дофамина как одна из наиболее признанных моделей в нейронауке оказалась под вопросом. Новые исследования показывают, что этот нейромедиатор выполняет в мозге функции, далеко выходящие за рамки регуляции удовольствия и вознаграждения. Об этом 17 марта сообщили в журнале Nature.
Дофамин десятилетиями считался «химическим веществом удовольствия»: его связывали с ощущением награды при просмотре социальных сетей и других источниках удовольствия. Нейробиологи признают, что это представление является грубым упрощением, однако до недавнего времени опирались на стройную научную модель, которая объясняла механизм его работы.
В основе классических представлений лежит гипотеза об ошибке предсказания вознаграждения (reward prediction error, RPE). Согласно ей, выбросы дофамина связывают стимулы с наградами, помогая мозгу формировать и уточнять ожидания. Теорию сформулировали в 1997 году на основе экспериментов с приматами: нейробиолог из Кембриджского университета Вольфрам Шульц показал, как активность дофаминовых нейронов меняется по мере того, как обезьяна учится предвкушать награду. Сначала нейроны реагировали на неожиданное получение сока, затем на световой сигнал, предшествующий соку. Если ожидаемая награда не поступала, активность нейронов падала.
«Дофамин был той областью нейронауки, где у нас имелась вычислительная модель, объяснявшая и сигнал, и то, что он вычисляет», — отметил нейробиолог из Ноттингемского университета Марк Хамфрис.
Около 10 лет назад появились экспериментальные методы, позволившие точнее отслеживать выброс дофамина в мозге животных. Данные новых исследований показали, что дофаминовые нейроны реагируют не только на вознаграждение, но и на угрозы, новые стимулы, движение и социальное поведение. Ряд работ зафиксировал, что отдельные подгруппы дофаминовых нейронов кодируют положение животного в лабиринте или скорость его передвижения, а не ценность цели.
Исследование 2025 года показало, что дофамин участвует в предсказании действий и способствует их повторению. Это означает, что повторяющееся, или аддиктивное, поведение может формироваться иначе, чем предполагает RPE. Нейробиолог из Университета Вандербилта Эрин Калипари установила, что дофамин выделяется у мышей в ответ на стрессовые стимулы, в том числе легкие удары электрическим током.
Нейробиолог из Калифорнийского университета в Сан-Франциско Виджай Мохан Намбудири предложил альтернативную модель, которая фактически переворачивает логику RPE. По его версии, животное, получив награду, ищет ее причину в прошлом, а не ожидает ее, ориентируясь на предшествующий сигнал. Эксперименты с мышами, которым давали сладкую воду в случайные моменты, подтвердили его гипотезу: активность дофамина возрастала по мере повторения опытов, а не снижалась, как предсказывала бы RPE.
Дискуссия выходит за рамки академической. RPE лежит в основе клинических представлений о синдроме дефицита внимания и гиперактивности, шизофрении и зависимостях. Если модель окажется неполной или ошибочной, это затронет и подходы к лечению этих расстройств.
Medical Xpress 11 марта сообщил о связи изменений на клеточном уровне с усталостью при депрессии. Исследователи выяснили, что клетки у людей с депрессией производят больше молекул энергии в покое, но обладают пониженными способностями увеличивать выработку энергии при стрессе. По словам ученых, это свидетельствует о способности клеток работать с перегрузкой на ранних стадиях, что может привести к долгосрочным проблемам.
Все важные новости — в канале «Известия» в мессенджере МАХ
