Новое исследование показывает, что наличие одного из родителей, страдающих алкогольным расстройством, влияет на то, как ваш мозг переключается между активным состоянием и состоянием покоя – независимо от ваших собственных привычек к употреблению алкоголя.
Исследование, проведенное учеными из Университета Пердью и Медицинской школы Университета Индианы, показало, что мозг перестраивается между выполнением умственно сложной задачи и отдыхом.
Но для мозга человека с семейным анамнезом алкогольного расстройства такой реконфигурации не происходит.
Хотя отсутствующий переход, похоже, не влияет на то, насколько хорошо человек выполняет сложную для ума задачу, он может быть связан с более крупномасштабными функциями мозга, которые вызывают поведение, связанное с зависимостью.
В частности, испытуемые без этого мозгового процесса демонстрировали большее нетерпение в ожидании награды, поведение, связанное с зависимостью.
Результаты опубликованы в журнале NeuroImage. Работой руководил Энрико Амико, бывший постдокторант Purdue, ныне научный сотрудник EPFL в Лозанне, Швейцария.
То, как мозг перестраивается между активным состоянием и состоянием покоя, похоже на то, как компьютер закрывает программу после того, как вы закончили с ней.
"В тот момент, когда вы закрываете программу, компьютер должен удалить ее из памяти, реорганизовать кеш и, возможно, удалить некоторые временные файлы.
Это помогает компьютеру подготовиться к следующей задаче », – сказал Хоакин Гони, доцент Purdue в Школе промышленной инженерии и Школе биомедицинской инженерии Велдона.
«Подобным образом мы обнаружили, что этот процесс реконфигурации в человеческом мозгу связан с завершением задачи и подготовкой к тому, что будет дальше."Исследовательская группа Гони, лаборатория CONNplexity Lab, применяет вычислительный подход к нейробиологии и когнитивной науке.
Прошлые исследования показали, что семейный анамнез алкоголизма влияет на анатомию и физиологию мозга человека, но в большинстве исследований этот эффект рассматривался только в отдельных состояниях активного и спокойного отдыха, а не в переходных состояниях между ними.
"Мозги в основном переключаются между разными задачами и состояниями.
Мы подозревали, что это переключение задач может быть несколько ниже у людей с семейным анамнезом алкоголизма », – сказал Дэвид Карекен, профессор неврологии Медицинской школы Университета Индианы и директор Центра исследований алкоголя в Индиане.
Исследование определило «семейный анамнез алкоголизма» как человека, у одного из родителей которого было достаточно симптомов, чтобы считаться расстройством, связанным с употреблением алкоголя.
Около половины из 54 участников исследования имели этот анамнез.
Исследователи из Университета Индианы измерили мозговую активность испытуемых с помощью МРТ-сканера, когда они выполняли умственно сложную задачу на компьютере. Задача требовала от них непредсказуемого удержания от нажатия левой или правой клавиши. После выполнения задания испытуемые отдыхали, наблюдая за фиксированной точкой на экране.
Отдельная задача, помимо МРТ-сканера, оценивала, как участники реагируют на награды, задавая такие вопросы, как, например, если бы они хотели 20 долларов сейчас или 200 долларов через год.
Амико и Гони обработали данные и разработали вычислительную структуру для извлечения различных паттернов связи мозга между завершением умственно сложной задачи и переходом в состояние покоя, например, когда области мозга поднимались и опускались вместе при активности или одна область мозга поднималась, а другая опускалась. в то же время.
Данные показали, что эти паттерны взаимодействия мозга меняются в течение первых трех минут после завершения задачи. К четвертой минуте отдыха эффект полностью исчез.
И это не тихий процесс: реконфигурация затрагивает сразу несколько частей мозга.
"Эти области мозга разговаривают друг с другом и очень сильно вовлечены в задачу, хотя к этому моменту задача уже выполнена. Это почти похоже на эхо того, что происходило, – сказал Карекен.
Субъекты, у которых не было перехода, также имели факторы риска, которые, по мнению исследователей, соответствуют развитию алкоголизма. К ним относятся мужское начало, большее количество симптомов депрессии и нетерпеливость к вознаграждению.
Однако семейный анамнез алкоголизма выделялся как наиболее статистически значимое различие в этой реконфигурации мозга.
Открытие влияет на дальнейшие исследования.
«В прошлом мы предполагали, что человек, который не злоупотребляет алкоголем, является« здоровым »контролером для исследования. Но эта работа показывает, что у человека с семейным анамнезом алкоголизма также могут быть некоторые тонкие различия в том, как работает их мозг », – сказал Гони.