Стимуляция дофаминовых нейронов черной субстанции влияет на обучаемость

Экспериментальное подтверждение этой догадки удалось получить исследователям из Университета Пенсильвании в Филадельфии. В исследовании приняли участие одиннадцать добровольцев, согласившихся на глубокую электростимуляцию мозга по поводу болезни Паркинсона. Электроды диаметром 1 мкм были помещены в область черной субстанции каждого участника, после чего им предложили сыграть в игру на выбор между двумя парами предметов на экране ноутбука. После каждого выбора компьютер сообщал положительный или отрицательный результат. В каждой паре был предмет, с большей вероятностью (80% против 20%) связанный с положительным результатом.

Каждый цикл эксперимента состоял из трех шагов: электростимуляции, выбора предмета и оценки. Чтобы набрать максимальное количество положительных оценок участникам было необходимо понять принцип выдачи оценки методом проб и ошибок. Каждая сессия эксперимента состояла из 150 циклов, общей продолжительностью порядка 15 минут. При последующих сессиях задача усложнялась за счет изменения соотношения вероятностей (70% на 30% и т.д.). Ученые заметили, что электростимуляция значительно увеличила количество правильно выбранных предметов. Напротив, если стимуляцию связывали с неправильным выбором предметов, обучаемость участников снижалась. Производительность в условиях ложного выбора при стимуляции составила 48%, а без стимуляции – 67%.

Электроды были расположены в зоне дофаминовых нейронов черной субстанции (Substantia nigra). Гордон Балтач (Gordon Baltuch, MD, PhD), автор исследования, считает, что влияние стимуляции этих нейронов на обучаемость можно использовать для восстановления когнитивных способностей после травматических повреждений или неврологических расстройств. С другой стороны, можно изучить возможность стимуляции зон черной субстанции для разрушения положительных эмоций, связанных с чувством вознаграждения у людей с наркотической или игровой зависимостью.