Дофамин и серотонин важны для обучения и принятия решений. Однако механизмы взаимодействия между этими нейромедиаторами недостаточно изучены. Если дофамин ассоциируется с прогнозированием и поиском вознаграждения, то серотонин, как предполагается, смягчает эти импульсы и способствует формированию долгосрочных стратегий.
Есть две противоположные точки зрения на роль дофамина и серотонина в совершении выбора. Согласно «гипотезе синергии», эти нейромедиаторы работают вместе, но каждый отвечает за свою часть: дофамин за краткосрочную выгоду, а серотонин за долгосрочную. «Гипотеза противодействия» предполагает, что они «соревнуются» друг с другом, уравновешивая наши решения. Дофамин стимулирует к импульсивным действиям, в то время как серотонин способствует терпеливому ожиданию. Новое исследование Института нейронаук Стэнфорда стало первой попыткой экспериментально проверить, какая из этих теорий более верна.
Исследователи генетически модифицировали мышей, чтобы манипулировать дофаминовой и серотониновой системами в одном организме. Этот подход позволил точно определить место взаимодействия двух нейромедиаторов в мозге — прилежащее ядро, играющее ключевую роль в эмоциональных реакциях, мотивации и обработке вознаграждения.
Затем ученые применили метод оптогенетики, позволяющий с помощью света контролировать активность нейронов, чтобы избирательно подавлять сигналы дофамина и серотонина при обучении грызунов. Оказалось, что блокирование обеих систем препятствует формированию ассоциаций между звуковыми и световыми сигналами и получением сладкой награды. При этом восстановление работы только одной из этих систем (либо дофаминовой, либо серотониновой) недостаточно для возвращения способности к обучению. Только при совместной активации дофамина и серотонина мыши могли успешно использовать сигналы для предсказания награды.
Получается, дофамин и серотонин действуют как два полюса одной системы, регулирующей поведение в ответ на вознаграждение. Дофамин играет роль ускорителя, побуждая нас к действиям, которые могут привести к желаемому результату. Серотонин же выступает в качестве тормоза, сдерживая импульсивные решения и помогая учитывать долгосрочные последствия.
Совместная работа этих нейромедиаторов необходима для оптимального обучения. Дофамин обеспечивает мотивацию и направленность поведения, а серотонин делает выбор более рациональным.
Эти результаты важны для понимания нарушений, связанных с работой дофамина и серотонина. Например, при зависимости избыточная активность дофамина и недостаток серотонина способствуют навязчивому стремлению к вознаграждению. В депрессии и тревожных расстройствах снижение уровня серотонина мешает гибкости поведения и долгосрочному планированию. Лечение зависимости может быть направлено на снижение дофамина и усиление работы серотонина. В случае депрессии задача терапии — поддержать обе системы для улучшения мотивации и планирования.