Оптогенетика позволила нейробиологам замедлить время
Американские нейробиологи продемонстрировали, что активность дофаминовых нейронов в среднем мозге конкретно воздействует на субъективное восприятие времени. Статья размещена в издании Science, коротко ее содержание обсуждается в обзорном материале издания.
Как мы знаем, что течение времени субъективно воспринимается по-различному и зависит от множества факторов, а также эмоционального состояния, мотивации и внимания. В прошлых изучениях было продемонстрировано, что в регуляции восприятия времени участвуют дофаминергические нейроны среднего мозга (части ствола головного мозга), играющие важную роль в обработке наказания и стимулов поощрения.
В частности, дофаминовые нейроны участвуют в процессах прогнозирования приза: в то время, когда время ожидания приза варьирует, они возбуждаются посильнее в ответ на приз, взятую раньше ожидаемого срока, чем в ответ на приз, взятую своевременно. Это показывает на то, что дофаминовые нейроны каким-то образом оценивают данные о времени. Помимо этого, как мы знаем, что нарушение работы этих нейронов приводит к восприятия времени.
Но яркая связь между активностью этих нейронов и восприятием времени до сих не была продемонстрирована.
Схема задания на различение временных промежутков. Soares et al. 2016
Авторы новой статьи изучали активность дофаминовых нейронов у мышей, наученных различать маленькие и долгие временные промежутки. Мыши слышали два звуковых сигнала, поделённые или маленькими (меньше 1,5 секунды), или долгими (больше 1,5 секунды) промежутками. В случае долгого промежутка они должны были открывать левую створку, а в случае маленького — правую.
Если они угадывали верно, за створкой их ожидала приз (вода).
Оказалось, что фармакологическое подавление активности дофаминовых нейронов среднего мозга снижало успешность исполнения этого задания. Кроме этого оно приводило к тому, что мыши реже пробовали выполнить задание — по-видимому, за счет понижения мотивации. Помимо этого, краткосрочного подавления либо активации дофаминовых нейронов в среднем мозге с помощью способов оптогенетики выяснилось достаточно для того, чтобы замедлить либо, соответственно, ускорить оценку времени.
Так, при подавлении активности дофаминовых нейронов мыши чаще оценивали маленькие промежутки как долгие, а при активации нейронов — напротив. Это говорит о том, что активность дофаминовых нейронов конкретно осуществляет контроль восприятие времени.
Ранее ученые с помощью способов оптогенетики продемонстрировали, что подавление нейронов и активности способно загрузить крыс в «депрессию» — а их активация, напротив, стимулировать у животных исследовательское поведение. Кроме этого дофаминовые нейроны, как было продемонстрировано сравнительно не так давно, несут ответственность за отвращение к еде.
Создатель: Софья Долотовская