К настоящему времени вы, возможно, обнаружили, что приручить сладкоежка в качестве новогоднего решения сложнее, чем вы думаете.
Новое исследование ученых из Университета Дьюка предполагает, что привычка оставляет устойчивый след в определенных цепях мозга, побуждая нас утолить нашу тягу к еде.
Опубликовано онлайн Янв. 21 в журнале Neuron, исследование углубляет понимание учеными того, как такие привычки, как сахар и другие пороки, проявляются в мозгу, и предлагает новые стратегии их устранения.
"Однажды мы сможем нацелить эти схемы в людей, чтобы способствовать развитию привычек, которые мы хотим, и избавиться от тех, которые нам не нужны," сказала старший исследователь исследования Николь Калакос, M.D., Ph.D., адъюнкт-профессор неврологии и нейробиологии Медицинского центра Университета Дьюка.
Калакос, эксперт по адаптивности мозга, объединился с Генри Инь, экспертом по моделям привычного поведения на животных из отдела психологии и нейробиологии Герцога. Оба ученых также являются членами Duke Institute for Brain Sciences.
Их группы обучали в остальном здоровых мышей формировать сахарные привычки разной степени тяжести – процесс, который требовал нажатия на рычаг, чтобы получить крошечные сладости. Попавшиеся на крючок животные продолжали нажимать на рычаг даже после того, как убрали лакомство.
Затем исследователи сравнили мозг мышей, у которых сформировалась привычка, с мозгом мышей, у которых она не сформировалась. В частности, команда исследовала электрическую активность в базальных ганглиях, сложной сети областей мозга, которые контролируют двигательные действия и компульсивное поведение, включая наркозависимость.
В базальных ганглиях два основных типа путей несут противоположные сообщения: один несет сигнал «вперед», который стимулирует действие, другой – сигнал «стоп».
Эксперименты, проведенные аспирантом-нейробиологом Дьюка Джастином О’Хара, показали, что пути остановки и движения были более активными у мышей, привыкших к сахару. О’Хара сказал, что не ожидал, что сигнал остановки будет одинаково усилен в мозгу привычки, потому что он традиционно рассматривался как фактор, который помогает предотвратить поведение.
Команда также обнаружила изменение времени активации в двух путях. У мышей, у которых сформировалась привычка, путь перехода включался до пути остановки. В мозгу без привычки сигнал остановки предшествовал движению.
Эти изменения в мозговых схемах были настолько продолжительными и очевидными, что группа могла предсказать, у каких мышей сформировалась привычка, просто взглянув на отдельные части своего мозга в чашке Петри.
Ученые ранее отмечали, что эти противоположные пути базальных ганглиев, похоже, находятся в гонке, хотя никто не показал, что привычка дает фору. О’Хара сказал, что это потому, что сигналы «идти» и «стоп» не изучались в одном и том же мозге в одно и то же время. Но новые стратегии маркировки, использованные учеными Дьюка, позволили исследователям измерить активность десятков нейронов обоих путей одновременно у одного и того же животного.
"Начало пути имеет смысл," сказал Калакос. "Это может заставить животное с большей вероятностью участвовать в таком поведении." Исследователи проверяют эту идею, а также изучают, как именно происходят перестройки деятельности.
Интересно, что группа заметила, что изменения в активности включения и остановки происходили во всей области базальных ганглиев, которые они изучали, в отличие от определенных подмножеств клеток мозга. О’Хара сказал, что это может быть связано с наблюдением, что пристрастие к одной вещи может повысить вероятность того, что человек будет заниматься другими нездоровыми привычками или зависимостями.
Чтобы увидеть, смогут ли они избавиться от привычки, исследователи призвали мышей изменить свою привычку, вознаграждая их только в том случае, если они перестанут нажимать на рычаг. У мышей, которые были наиболее успешными в отказе от курения, были более слабые го-клетки. Но как это может помочь людям с вредными привычками, пока неясно. Поскольку базальные ганглии участвуют в широком спектре функций, их может быть сложно нацелить с помощью лекарств.
Калакос сказал, что некоторые исследователи начинают изучать возможность лечения наркозависимости с помощью транскраниальной магнитной стимуляции или ТМС, неинвазивного метода, который использует магнитные импульсы для стимуляции мозга. "TMS – это попытка доступа к этим схемам при более тяжелых заболеваниях," она сказала, в частности, нацелена на кору, область мозга, которая служит основным входом для базальных ганглиев.
Для более обычных вредных привычек "более простые поведенческие стратегии, которые пробуют многие из нас, также могут задействовать аналогичные механизмы," Калакос добавил. "Возможно, нужно просто выяснить, какие из них наиболее эффективны."
Тем временем Калакос и ее команда изучают, что отличает обычные привычки от проблемных, которые можно увидеть при таких состояниях, как обсессивно-компульсивное расстройство.