Исследования
Дофамин и принятие решений
Учёные полагают, что дофамин принимает участие в принятия тех или иных решений. Среди тех, кто имеет нарушения синтеза или транспорта дофамина у многих возникают проблемы с принятием различных решений. Объясняется это тем, что дофамин отвечает за так называемое «чувство награды», позволяющее принимать те или иные решения. Это происходит на подсознательном уровне. Дофамин-гормон вырабатывает мозговое вещество надпочечников, а нейромедиатор — т. н. «чёрное тело» среднего мозга. Наиболее сложной является функция дофамина-нейромедиатора. Существуют 4 «дофаминовых пути» — проводящих путей мозга, роль переносчика нервных импульсов в которых играет дофамин.
Например, мезолимбический путь играет роль в формировании чувства удовольствия. Уровень нейромедиатора дофамина достигает своего максимума во время еды и занятий сексом. Дофамин (допамин) является нейромедиатором и одновременно гормоном. Это биологическое вещество из группы фенилэтиламинов. От уровня дофамина зависит двигательная активность, сердечная деятельность и т. д.
Человек любит заранее предвкушать удовольствие. В этот момент также происходит выработка дофамина. Эффект напоминает предварительное рефлекторное слюноотделение перед едой.
Американские ученые работая с животными пришли к выводу, что дофамин – медиатор, связанный с удовольствием, выделяется в мозге крысы прежде, чем она нажимает на педаль, чтобы высвободить дозу кокаина в свой мозг. Уровень дофамина, как известно, достигает максимума во время таких действий, как еда и секс, но это – первый эксперимент, который демонстрирует увеличение дофамина до совершения этих действий.
Этот факт может помочь врачам в понимании того, почему наркоманов вновь и вновь тянет к наркотикам, говорят исследователи.
“Это хорошо отражает природу человека, потому что допинг, связанный со специфическими атрибутами и принадлежностями часто заканчивается сильным пристрастием,” говорит Реджина Карелли, одна из исследователей, физиолог из Университета Северной Каролины.
“Эта жажда – одна из ведущих причин постоянной тяги к наркотикам, и очень важно, что мы понимаем природу этого”. Дофамин может являться и “яйцом, и курицей” в механизмах, лежащих в основе поведения наркоманов, говорит Дэвид Селф из Университета Штата Техас в Далласе. [5]
“Как крыса преследует свой хвост, так наркоман может вращаться в порочном кругу потребления наркотика и удовольствия от этого, управляемой этими дофаминовыми сигналами.Терапия, нацеленная на предотвращение одного или двух из этих дофаминовых сигналов, могла бы быть эффективным способом лечения пристрастия к наркотикам.” пишет он в комментарии, сопровождающем статью в Nature.
Дофамин и любовь
Так же в одной из статей пишется о том, что дофамин играет роль в таком часто используемом обществе понятии, как любовь- “Изучая физиологию любви, ученые делают удивительные открытия”, отмечает The Los Angeles Times. Подвергая влюбленных томографии мозга, нью-йоркский психолог Артур Арон установил, что начало влюбленности действует на мозг, точно доза кокаина, сообщает журналистка Джессика Полин Оджилви. "Когда участники эксперимента видели фотографии своих возлюбленных, вентральный покровный отдел мозга, отвечающий за мотивацию и вознаграждение, насыщался допамином" - веществом, которое выделяется в кровь при приятных занятиях вроде секса, отмечает издание. [7]
Позднее в кровь выделяются гормоны окситоцин и вазопрессин, поощряющие формирование эмоциональных связей между любящими. "Окситоцин выделяется у людей в моменты близкого контакта - это может быть долгий взгляд глаза в глаза, объятия или половой акт. Этот же гормон формирует у матери эмоциональную связь с младенцем", - пишет газета. Вазопрессин отвечает за формирование эмоциональных связей у мужчин. [10]
Традиционно считалось, что у большинства пар страстная любовь, сопровождаемая гормональным всплеском, сменяется более спокойной, "братско-сестринской". Но недавно исследовательница из Университета Санты-Барбары Бьянка Асеведо изучила результаты томографии мозга у супругов, которые утверждают, что безумно влюблены друг в друга и теперь, спустя 20 лет после свадьбы. Оказалось, что у этих счастливцев мозг реагирует точно так же, как и у недавно полюбивших друг друга пар - только тревожность и навязчивые мысли отсутствуют. "Согласно предварительным исследованиям, подобная прочная страсть встречается примерно у 30% супружеских пар в США", - говорится в статье. Окситоцин и вазопрессин включают отделы мозга, отвечающие за душевное спокойствие и даже за подавление боли, говорит Асеведо. [8]
Сначала исследователи проверили тех, кто недавно вступил в брак. Ученые замеряли мозговую активность одного из супругов, пока он смотрел на фотографию своего партнера. Полученные данные были сравнены с результатами людей, влюбившихся совсем недавно, оказалось, что мозг испытуемых в обоих случаях работал с одинаковой интенсивностью. Особая активность регистрировалась в области мозга, которая обрабатывает нейромедиатор дофамин. Та же область отвечает за восприятие еды и алкоголя, а также стимулирование желаний и стремлений.
Затем были обследованы 17 человек, которые, долгое время состоя в браке (10–29 лет), утверждали, что чувствуют себя так, словно романтические отношения только начинаются. Учёные разработали для них семибалльную шкалу интенсивности любовного чувства, и все подопытные набрали не менее пяти баллов. Затем участники эксперимента прошли уже описанную процедуру. И снова при показе фотографий любимых регистрировалась та же самая активность в вентральной области покрышки. У тех, кто набрал больше баллов, любовь, очевидно, была самой-самой.
Между двумя группами были и различия. У первых просыпались области, связанные с навязчивыми состояниями и нервной напряжённостью, в то время как у участников, вовлечённых в долгосрочные отношения, регистрировалась деятельность в регионах, отвечающих за парную связь и привязанность. [9]
Дофамин и реакция на выигрыш / проигрыш
В еще одном исследовании ученые оценивали роль дофаминовой сети в системе подкрепления мозга.
Нейрофизиологи из Йельского университета (США) установили, что реакция на награду или наказание распространяется на весь мозг, а не только на систему подкрепления. Раньше считалось, что всей мотивацией в мозгу управляет система базальных ганглиев. Эти структуры занимаются распределением нейромедиатора дофамина, вплоть до префронтальной коры. Именно благодаря базальным ганглиям мы чувствуем удовольствие от похвалы или успешно завершённой работы и беспокойство и разочарование в случае неудачи.
Исследователи взялись проверить, не приуменьшает ли эта теория роль остальных зон мозга в мотивационной деятельности. Несколько добровольцев согласились поиграть в простые игры, вроде «камень-ножницы-бумага», пока за их мозгом следили с помощью фМРТ. При этом учёные оценивали не столько общую силу сигнала, который поступал в ответ на выигрыш или проигрыш, сколько общую схему возбуждения, возникавшего в разных долях мозга. В итоге с помощью компьютерного анализа удалось составить более или менее стандартный алгоритм активности мозга в ответ на тот или иной исход игры. Как пишут исследователи в журнале Neuron, на выигрыш или проигрыш отвечали почти все зоны мозга, а не только система базальных ганглиев.
Рисунок №3- Схема строения мозга; показаны система базальных ганглиев (розовым), гиппокамп (зелёным), таламус (оранжевым). (Рисунок Peter Gardiner.)
По словам Тимоти Викери, одного из соавторов работы, он и его коллеги вовсе не собираются опровергать ведущую роль дофаминовой сети в системе подкрепления мозга. Но из полученных данных следует, что, скорее всего, весь мозг может быть вовлечён эту систему. Мозг реагирует так, как будто от выигрыша или проигрыша зависит жизнь. Но если вспомнить, что собственно биологической функцией мозга является сохранение жизни и поддержание продолжения рода, то нет ничего удивительного в том, что реакция на выигрыш или проигрыш распространяется даже на высшие когнитивные функции. [10]
Дофамин и обучение
Негативные воспоминания доставляют человеку боль, преследуя его долгие годы. Наука уже близка к тому, чтобы изменить это. Новые разработки позволяют изменить память, удалив или добавив любые события. Технологии используют генную инженерию, но, поскольку проводить такие эксперименты на людях не этично, опыты ставятся на насекомых. Исследователи с помощью лазера создали у плодовых мушек неприятные фальшивые воспоминания, которые заставили насекомых изменить свое поведение, и полагают, что человеческие воспоминания можно модифицировать похожим способом, сообщается в статье исследователей, опубликованной в журнале Cell. Добиться этого Геро Мисенбоку из Оксфордского университета и его коллегам удалось с помощью генетического модифицирования плодовых мушек таким образом, что нервные клетки их мозга стали чувствительны к свету. Это позволило ученым непосредственно воздействовать на нейроны грибовидного тела головного мозга насекомых, которые, как было известно из опытов прошлых лет, выделяют гормон дофамин в процессе обучения или познания окружающей среды, и таким образом играют одну из наиболее важных ролей в процессе обучения. В качестве предварительного эксперимента команда Мисенбока вырабатывала у плодовых мушек предпочтения между двумя запахами, запахом 3-октанола и 4-метилциклогексанола. Поместив насекомых в специальную камеру, в которой создавались потоки этих ароматических веществ, сотрудники Мисенбока всякий раз подвергали мушек небольшому электрическому разряду, когда те перемешались в область того или иного аромата. Со временем такие мушки научились ассоциировать один из запахов с неприятными физическим ощущениями и стали появляться в этой части камеры на 30% реже, чем в противоположной с другим ароматом. Для того, чтобы обучить мушек тем же навыкам без применения электричества, Мисенбок вывел несколько линий мушек трансгенных, различные комбинации нейронов которых вырабатывают гормон дофамин под воздействием АТФ - аденозинтрифосфорной кислоты, основного источника энергии в любом живом организме. Мисенбок так же снабдил мушек возможностью синтезировать особую форму АТФ, активизирующуюся только под воздействием лазерного излучения. После этого мушки помещались в ту же камеру, что и их природные аналоги, однако вместо электрического разряда группа ученых подвергала их лазерному излучению, когда те оказывались в поле действия того или иного пахучего вещества. Большинство мушек к такому воздействия оказались невосприимчивы, однако мушки, имеющие комбинацию из 12 светочувствительных нейронов, со временем выработали способность избегать одной из частей камеры в 28% своих перемещений. Мисенбок полагает, что стимуляция этих 12 нейронов создает эффект электрического шока у мушек, создавая у них фальшивые воспоминания о боли, которую они никогда не чувствовали и именно эти воспоминания сказываются на поведении насекомых. Авторы статьи полагают, что аналогичным образом можно менять и воспоминания людей.
«Я очень удивлюсь, если узнаю, что процесс обучения людей на своих ошибках основан на фундаментально иных принципах, чем у мух», - сказал Мисенбок, слова которого приводит New Scientist.
Тем не менее, этот вопрос еще в течение длительного времени будет оставаться открытым, так как проведение таких экспериментов на генетически модифицированных людях невозможно по этическим соображениям. К тому же, в случае людей долговременная и кратковременная память могут формироваться и под воздействием других химических процессов в мозге. [4]
Дофамин и процесс старения
По данным исследований, процесс старения проявляется уменьшением объема и массы головного мозга и уменьшением числа синаптических связей; кроме уменьшения числа церебральных рецепторов, имеет место и медиаторная церебральная недостаточность. С возрастом уменьшается количество и плотность дофаминовых D2-рецепторов стриатума, снижается концентрация дофамина в подкорковых образованиях головного мозга.
Клиническими проявлениями этих изменений являются обеднение мимики, некоторая общая замедленность, согбенная, старческая поза, укорочение длины шага. “Дофамин-чувствительные” изменения отмечаются также в когнитивной сфере: с возрастом снижается быстрота реакции, становится труднее усваивать и реализовывать новую программу действия, снижается уровень внимания, объём оперативной памяти. При отсутствии органической патологии возрастные когнитивные изменения не приводят к дезадаптации пожилых людей и позволяют поддерживать привычный ритм социальной активности. [1][2]
Выводы
Дофамин, это нейромедиатор вырабатываемый надпочечниками и другими тканями, обладающий широким спектром воздействия на живой организм. Он оказывает влияние как на психоэмоциональное состояние, так и на поведение животных, в том числе и человека. Способен вызывать чувство удовольствия, оказывает существенное влияние в процессах мотивации и обучения. Как стимулирующий нейромедиатор, способен повышать двигательную активность, а соответственно снижает двигательную заторможенность и скованность. Снижает гипертонус мышц.
Так же в гипоталамусе и гипофизе дофамин играет роль естественного тормозного нейромедиатора, угнетающего секрецию ряда гормонов.
Как показывают исследования – он принимает участие в формировании зависимостей и способности принимать решения. Формирует чувство привязанности друг к другу у разных особей. Играет существенную роль в мотивационной деятельности. Принимает участие в формировании воспоминаний, будучи задействованным в обучении. Под воздействием уменьшения числа дофаминовых рецептором с возрастом, возникают различные поведенческие особенности, характерные для этого периода жизни, такие, как: обеднение мимики, некоторая общая замедленность, согбенная, старческая поза, укорочение длины шага.
При его недостатке снижается быстрота реакции, уровень внимания и объем оперативной памяти, возникает заторможенность и эмоциональное обеднение.
Все это делает дофамин важным объектом исследований и указывает на необходимость дальнейшего изучения влияний данного нейромедиатора на природу поведения.