Нейронауки в ведущих журналах. Обзор 2: «вымирание памяти» и мысли кишечника

Представляем вам небольшой нейробиологических статей из последнего номера журнала Cell.

Как отмена наказания влияет на память о нем

Наверняка многие помнят рассуждения князя Мышкина о смертной казни, в которых Федор Достоевский излагает свои воспоминания о том, как смертную казнь ему заменили каторгой. Он сокрушается, как ясное осознание ценности каждой минуты жизни после отмены казни куда-то само собой исчезло. Оказывается, у этого феномена есть биологическое обоснование.

У человека, других позвоночных и даже беспозвоночных животных известно так называемое «вымирание памяти» (memory extinction). Суть его такова. Если животное за какое-либо действие несколько раз получает наказание, то, если оно сделает его еще раз, будет само ожидать неминуемого возмездия. Однако если расплаты за грехи не последует, память об отрицательном опыте стирается, заменяясь памятью об опыте положительном. Отсутствие наказания – тоже положительный опыт, в пользу чего свидетельствует то, что в процессе стирания памяти о прежних неудачах участвуют особые дофаминергические нейроны (по крайней мере, у мухи дрозофилы).

Credit: Felsenberg, J. et al.

Оказалось, что у дрозофилы и старый отрицательный опыт, и новый положительный вызывают выход кальция в тела нейронов в разных отделах грибовидного тела (важнейший ассоциативный центр мозга насекомых), что свидетельствует об активации сложных нейронных цепей. Важно, что за память о положительном и отрицательном опыте отвечают разные цепочки нейронов.

Когда вслед за действием следует что-то плохое, нейроны грибовидного тела, посылающие сигналы всему телу, связывают действие с последовавшим за ним отрицательным воздействием и запускают программу избегания этого действия. Однако нейроны грибовидного тела очень пластичны, поэтому когда ожидаемого наказания не происходит, они быстро переквалифицируют отрицательный опыт в положительный, и программа избегания отключается.

Возможно, поэтому мы так скоро забываем пламенные клятвы и обещания, данные нами под влиянием ужаса от надвигающейся катастрофы, если катастрофа отменяется…

Felsenberg, J., Jacob, P. F., Walker, T., Barnstedt, O., Edmondson-Stait, A. J., Pleijzier, M. W., … Waddell, S. (2018). Integration of Parallel Opposing Memories Underlies Memory Extinction. Cell. doi:10.1016/j.cell.2018.08.021

Как кишечник влияет на наши мысли

В настоящий момент почти никто не сомневается, что желудочно-кишечный тракт (ЖКТ) оказывает серьезное воздействие на мозг и даже связан с эмоциональными переживаниями и мотивацией. Однако конкретные механизмы влияния ЖКТ на головной мозг еще не известны.

Как сообщается в недавней публикации в Cell, стимуляция сенсорных нейронов блуждающего нерва (nervus vagus), которые иннервируют ЖКТ, приводит к такому же эффекту, как возбуждение нейронов вознаграждения в мозге. Исследователи выяснили, что за поведение, направленное на получение удовольствия, вкусовые предпочтение и выбор лучшего места отвечает активация правого, но не левого сенсорного ганглия блуждающего нерва. Кроме того, его активация вызывает высвобождение дофамина в черной субстанции, что, как известно, связано с получением удовольствия.

Credit: Han, W. et al.

Оказалось, что от кишечника идут ассиметрично расположенные пути вагусного происхождения, направленные в ЦНС. Так, правый сенсорный вагусный ганглий связан с черной субстанцией при посредничестве глутамергических нейронов дорсолатерального парабронхиального участка, и их стимуляция усиливала эффект вознаграждения от активации ганглия. Таким образом, можно смело говорить о существовании связи ЖКТ и головного мозга, которая опосредуется блуждающим нервом.

Han, W., Tellez, L. A., Perkins, M. H., Perez, I. O., Qu, T., Ferreira, J., … de Araujo, I. E. (2018). A Neural Circuit for Gut-Induced Reward. Cell. doi:10.1016/j.cell.2018.08.049

Текст: Елизавета Минина