Всплески дофамина в мозге делают поведение одновременно более разнообразным и более привычным.

Действия человека могут быть заранее продуманными и спланированными: мы знаем, чего хотим или что от нас требуется, знаем, как этого добиться, и добиваемся этого (или нет). Например, нужно купить хлеб или решить квадратные уравнения в домашнем задании — в том и в другом случае у нас есть цель. Наши действия могут быть также реакцией на какой-то стимул: подул ветер — надеваем шапку.

Стриатум (полосатое тело) в мозге человека. (Фото: Wikipediaru)

Но также у человека есть так называемые спонтанные действия. Разговаривая с кем-то, случается взять карандаш или смартфон и начать вертеть его в руках; подойдя к столу, мы берём кружку и отпиваем немного воды, хотя ещё секунду назад ни о какой воде и не думали; во время фильма вдруг начинаем качать ногой и так далее, и так далее — такие спонтанности в собственном поведении может найти каждый. Некоторые из таких действий входят в привычку, мы начинаем их повторять в определённых ситуациях. Известно, что привычки формируются при участии определённых нервных центров, таких, как дорсолатеральная часть полосатого тела, или стриатума: здешние нейроны работают особенно активно, когда нужно выбрать, какие действия входят в привычку, когда эти действия нужно уточнить и настроить, выстроить в нужную последовательность. Также миндалевидное тело и его дорсолатеральная (верхнебоковая) часть входят в систему подкрепления, которая чувством удовольствия мотивирует на достижение тех или иных целей. Центры системы подкрепления используют в качестве нейромедиатора дофамин, и вот сотрудники Гарвардского университета решили проверить, играет ли дофамин какую-нибудь роль в спонтанном поведении.

Эксперименты ставили с крысами, которые свободно бродили по затемнённой площадке, где не было ничего интересного для крыс и не было никаких сигналов–стимулов–раздражителей. Крысы были модифицированы: в их мозге синтезировался белок, который при появлении дофамина начинал светиться; это свечение улавливал имплантат с оптоволокном. Всё, что делали крысы, снимали на видео, чтобы потом все их действия с помощью специального алгоритма разложить на элементарные движения вроде поворота головы, поворота корпуса, вставания на задние лапы и пр.

Уровень дофамина в полосатом теле у крыс постоянно менялся, причём дофаминовые скачки были или сильные, или слабые. Если уровень дофамина подскакивал невысоко, крыса вела себя более или менее так же, как и до дофаминового скачка; если же уровень дофамина повышался сильно, то поведение крыс тут же становилось более разнообразным и случайным. Например, при невысоком подъёме дофамина крыса как шла в каком-то направлении, так и продолжала идти, а вот когда дофамина становилось вдруг много, она начинала становиться на задние лапы, вертеть головой, двигаться с остановками и т. д. Эти движения нельзя было объяснить тем, что она что-то почувствовала: там не было никаких запахов и звуков, перед крысой ничего не мелькало и никакое движение воздуха не могло потревожить её вибриссы. Только сильный всплеск дофамина побуждал крысу к случайным спонтанным движениям.

Более того, те движения, которые крыса совершала сразу на сильном подъёме дофамина, она была склонна повторять в следующие несколько минут. То есть, с одной стороны, дофамин побуждал к случайным действиям, с другой, он закреплял эти случайные действия в поведении, делая их привычными. Оба эффекта были видны как по самостоятельному поведению, так и в экспериментах, когда у крыс искусственно повышали уровень дофамина. Возможно, чего-то похожего от дофамина можно было ожидать. Известно, что он усиливает связи в активных нейронных цепях, и в то же время он стимулирует нейроны, побуждающих к действиям, одновременно подавляет другие нейроны, которые действуют успокоительным образом. На крысах удалось показать, как дофаминовые эффекты на уровне нейронов и нейронных цепей связаны с поведением. Результаты исследований опубликованы в Nature.

Итак, когда речь не идёт о вознаграждении, мотивации и обучении, дофамин делает поведение спонтанно-разнообразным, одновременно фиксируя те или иные элементы этой разнообразности — то есть действует в двух противоположных направлениях. Но противоречие быстро исчезнет, если представить ситуацию, когда голодный зверь ищет, где поесть. Должен ли он идти туда, где всегда находил еду, или ему стоит разведать новые места? Там, где еда была всегда, она может исчезнуть, всерьёз и надолго. А на новых местах еда может быть, а может и не быть; кроме того, там может быть опасно. Дофамин может подтолкнуть к тому, чтобы поискать что-то новое, и он же поможет закрепить такое разведывательное поведение, особенно, если разведка закончится удачей.

 Правда, важно не забывать, что влияние дофамина на спонтанность изучали в сугубо экспериментальных условиях, когда крысы не получали ничего — то есть никаких стимулов, которые можно было бы счесть наградой. У дофамина же, как было сказано, одна из важнейших (и весьма изученных) функций — это работа в нервных центрах, занимающихся мотивацией и обучением, дающих удовольствие при достижении поставленных целей. В перспективе стоит проверить, как сочетается дофаминовая спонтанность и дофаминовое мотивационное удовольствие.