Согласно исследованию Northwestern Medicine, опубликованному в Cell Reports , ученые обнаружили, как дофамин соединяет субрегионы полосатого тела, необходимые для формирования привычек.
« Схемы идут в обоих направлениях, и поэтому, возможно, это дает потенциальные идеи о том, как избавиться от вредной привычки, если есть цепь, позволяющая потоку информации идти в другом направлении», — сказала Талия Лернер, доктор философии, доцент кафедры неврологии и нейробиологии. старший автор исследования.
Базальные ганглии представляют собой группу ядер ниже коры головного мозга, которые работают в основном в замкнутых параллельных петлях. Эти петли или контуры происходят из различных областей дорсального полосатого тела, включая ассоциативный контур, контролирующий целенаправленное поведение, из дорсомедиального полосатого тела и соматосенсорный контур, контролирующий формирование привычек, из дорсолатерального полосатого тела. В дополнение к замкнутым петлям давно предполагалось, что существует открытая петля «восходящей спирали», которая позволяет целенаправленному поведению становиться привычкой.
Лернер и ее команда приступили к исследованию «гипотезы восходящей спирали». В этой цепи сигналы в дорсомедиальном полосатом теле проходят к другой области мозга, называемой черной субстанцией , которая содержит большую часть дофаминовых нейронов мозга. Было высказано предположение, что сигналы вызывают срабатывание дофаминовых нейронов и вызывают высвобождение дофамина в дорсолатеральном полосатом теле. Такой выброс дофамина необходим для формирования привычки.
Хотя гипотеза восходящей спирали была разработана 20 лет назад, ее было трудно проверить. Используя новые транссинаптические и межсекционные генетические инструменты, ученые смогли провести тщательное исследование.
«Важным моментом в этом исследовании является то, что мы смогли использовать новые инструменты для отслеживания как прямых, так и обратных цепей и действительно проверить, есть ли синаптические связи там, где мы думаем, что они должны быть, и работают ли они так, как мы думаем. — сказал Лернер.
Доказательства, которые они нашли в пользу гипотезы восходящей спирали, были неоднозначными.
«Восходящая спираль существует, однако она работает не так, как предполагалось», — сказала Присцилла Амбрози, студентка Межведомственного факультета неврологии Северо-Западного университета (NUIN), доктор философии. программы и ведущий автор исследования.
В дополнение к обнаружению новых подробностей о том, как может работать восходящая спиральная цепь, авторы также обнаружили доказательства существования «нисходящей спирали», которая потенциально может передавать информацию в другом направлении — от связанных с привычками к целенаправленным субобластям полосатого тела .
«Люди на самом деле не думали, что эта «нисходящая» спираль существует, но мы обнаружили, что она существует, и на самом деле для нее есть эквивалентные доказательства по сравнению с восходящей спиралью», — сказал Лернер. «Теперь нам нужно выяснить, как на самом деле работают эти восходящие и нисходящие цепи. Нас интересует идея о том, что они пропускают информацию из других мест мозга и, возможно, контролируют усиление или ослабление различных синапсов во время формирования привычки », — сказал Лернер . .
