Szukaj, korzystaj, wycofaj się. Jak mózg steruje zachowaniem

Jedną z zalet posiadania układu nerwowego jest możliwość realizowania złożonych zachowań – np. eksploracji, walki o zasoby, poszukiwania pożywienia czy partnerów – oraz dostosowania zachowania do warunków otoczenia. W układzie nerwowym każdego zwierzęcia istnieją sieci neuronów, które na podstawie sygnałów napływających ze zmysłów i ciała sterują zachowaniem osobnika.

Te sieci muszą np. decydować o tym, czy zwierzę odda się eksploracji, by zwiększyć wiedzę o otoczeniu i lepiej planować przyszłe zachowania, czy raczej eksploatacji znanych zasobów, co minimalizuje ryzyko wpadnięcia w tarapaty, ale ogranicza szanse na potencjalnie większe korzyści. Inną alternatywną strategią jest rezygnacja z działania. Nie da ona zysków, ale zapewni bezpieczeństwo i pozwoli oszczędzić energię.

O tym, w jaki sposób sieci mózgowe zwierząt rozstrzygają pomiędzy tymi alternatywnymi strategiami, nie wiedzieliśmy niemal niczego. Zmieniło się to dzięki badaniom Mehrana Ahmadlou z University College London i współpracowników (w tym polskiej neurobiolożki Julii Dziubek), opisanym w „Nature”.

Wykorzystując cała gamę metod śledzenia aktywności neuronów, badacze zidentyfikowali obszar w mózgu myszy – tzw. jądro szwu pośrodkowe (MRN) – który działa jak stacja przełącznikowa między tymi trzema strategiami zachowania. Odkryli także w tej strukturze trzy grupy neuronów, komunikujące się przy pomocy odmiennych neuroprzekaźników, które angażują się w konkretną strategię zachowania. A po genetycznym zmodyfikowaniu myszy badacze byli w stanie przy użyciu światła lasera aktywować lub wyciszać konkretny typ neuronów, co skutkowało zmianą zachowania myszy: oddawania się przez nie eksploracji, powtarzania znanego zachowania lub wycofania się.

Badacze spodziewają się, że te odkrycia w mysim mózgu przyczynią się do lepszego zrozumienia zjawisk psychicznych u ludzi. Przede wszystkim neurobiologicznego podłoża depresji, której jednym z objawów jest wycofanie się, powiązane z brakiem poczucia motywacji do podejmowania aktywności, czy podłoża zaburzeń obsesyjno-kompulsywnych, opierających się na uporczywym powtarzaniu tych samych czynności.