Оптогенетика позволила нейробиологам замедлить время

Американские нейробиологи показали, что активность дофаминовых нейронов в среднем мозге непосредственно влияет на субъективное восприятие времени. Статья опубликована в журнале Science, кратко ее содержание обсуждается в обзорном материале издания.

Известно, что течение времени субъективно воспринимается по-разному и зависит от множества факторов, в том числе эмоционального состояния, внимания и мотивации. В предыдущих исследованиях было показано, что в регуляции восприятия времени участвуют дофаминергические нейроны среднего мозга (части ствола головного мозга), играющие ключевую роль в обработке стимулов поощрения и наказания. В частности, дофаминовые нейроны участвуют в процессах прогнозирования награды: когда время ожидания награды варьирует, они возбуждаются сильнее в ответ на награду, полученную раньше ожидаемого срока, чем в ответ на награду, полученную вовремя. Это указывает на то, что дофаминовые нейроны каким-то образом оценивают информацию о времени. Кроме того, известно, что нарушение работы этих нейронов вызывает нарушения восприятия времени. Однако непосредственная связь между активностью этих нейронов и восприятием времени до сих не была показана.

Авторы новой статьи изучали активность дофаминовых нейронов у мышей, наученных различать короткие и длинные временные интервалы. Мыши слышали два звуковых сигнала, разделенные либо короткими (меньше 1,5 секунды), либо длинными (больше 1,5 секунды) промежутками. В случае длинного интервала они должны были открывать левую дверцу, а в случае короткого — правую. Если они угадывали правильно, за дверцей их ждала награда (вода).

Оказалось, что фармакологическое подавление активности дофаминовых нейронов среднего мозга снижало успешность выполнения этого задания. Также оно приводило к тому, что мыши реже пытались выполнить задание — по-видимому, за счет снижения мотивации. Кроме того, кратковременного подавления или активации дофаминовых нейронов в среднем мозге с помощью методов оптогенетики оказалось достаточно для того, чтобы замедлить или, соответственно, ускорить оценку времени. Так, при подавлении активности дофаминовых нейронов мыши чаще оценивали короткие интервалы как длинные, а при активации нейронов — наоборот. Это говорит о том, что активность дофаминовых нейронов непосредственно контролирует восприятие времени.

Ранее ученые с помощью методов оптогенетики показали, что подавление активности дофаминовых нейронов способно погрузить крыс в «депрессию» — а их активация, наоборот, стимулировать у животных исследовательское поведение. Также дофаминовые нейроны, как было показано недавно, отвечают за отвращение к еде.

Софья Долотовская

Источник: m.vk.com

Комментарии: