В предыдущих исследованиях было показано, что негативные психические состояния нарушают баланс между вознаграждением и трудностями в сторону принятия более «пессимистических» решений и избегания. Например, ученые знают, что люди, испытывающие тревогу, имеют более сильное, чем обычно, желание избежать негативных последствий. А у людей с депрессией в первую очередь слабее желание приблизиться к награде.
Но мы все еще многого не знаем о том, как мозг учитывает чувства при принятии решений.
Нейробиологи из Института перспективных исследований биологии человека при Киотском университете (WPI-ASHBi) соединили некоторые точки, чтобы выявить сети мозга, которые влияют на принятие решений тревогой. В журнале Frontiers in Neuroscience группа опубликовала обзор, в котором обобщены результаты многолетних измерений мозга крыс и приматов, и эти результаты соотносятся с человеческим мозгом.
«Мы сталкиваемся с новой эпидемией беспокойства, и важно, чтобы мы понимали, как наша тревога влияет на принятие решений», – говорит Кен-ичи Амемори, доцент кафедры нейробиологии в Киотском университете, ASHBi. "Существует реальная потребность в лучшем понимании того, что здесь происходит в мозгу.
Нам очень трудно точно увидеть, где и как проявляется тревога у людей, но исследования мозга приматов показали, что нейроны в ACC [передней поясной извилине коры головного мозга] играют важную роль в этих процессах принятия решений."
Если рассматривать мозг как луковицу, АСС находится в среднем слое, обвивая твердое “ сердце ” или мозолистое тело, которое соединяет два полушария.
ACC также хорошо связан со многими другими частями мозга, контролирующими высшие и низшие функции, и играет роль в интеграции чувств с рациональным мышлением.
Команда начала с измерения активности мозга у макак-резусов, когда они выполняли задачу по выбору или отклонению награды в виде еды в сочетании с различными уровнями «наказания» в виде раздражающего удара воздуха в лицо. Возможные варианты выбора были визуально представлены на экране, и обезьяны использовали джойстик, чтобы сделать свой выбор, показывая, какой дискомфорт они готовы считать приемлемым.
Когда команда исследовала ACC обезьян, они определили группы нейронов, которые активировались или деактивировались в соответствии с размерами предлагаемого вознаграждения или наказания.
Нейроны, связанные с избеганием и пессимистическим принятием решений, были особенно сконцентрированы в части ACC, называемой прегенуальной ACC (pACC). Этот регион ранее был связан с большим депрессивным расстройством и генерализованным тревожным расстройством у людей.
Микростимуляция pACC с помощью электрического импульса низкого уровня заставляла обезьян избегать награды, имитируя эффекты тревоги. Примечательно, что этот искусственно вызванный пессимизм можно было обратить вспять путем лечения антибактериальным препаратом диазепамом.
Зная об участии pACC в принятии решений, связанных с тревогой, команда затем исследовала его связи с другими частями мозга.
Они вводили вирусы в определенные участки, которые давали нервным клеткам указание начать производить флуоресцентные белки, которые загорались бы под микроскопом. Затем вирус распространился на другие связанные нервные клетки, открывая пути в других областях мозга, связанных с этим центром «пессимистических» мыслей.
Команда обнаружила взаимосвязи со многими частями префронтальной коры в передней части человеческого мозга, что связано с более высокой мыслительной функцией и рассуждением. Они также отметили сильную связь с лабиринтоподобными структурами, известными как стриосомы.
Амемори объясняет: «Функция структуры стриосом долгое время оставалась загадкой, но наши эксперименты указывают на то, что они являются важным узлом, связывающим пессимистическое принятие решений с системой вознаграждения мозга и регуляцией дофамина."
Команда отметила еще одну связь, а именно, что между этими стриосомами и другой более отдаленной областью, каудальной областью орбитофронтальной коры (cOFC) в передней части мозга.
Также известно, что эта часть участвует в познании и принятии решений.
Когда команда повторила свои исследования мозга, микростимуляции и отслеживания вирусов в cOFC, они обнаружили очень похожее влияние на склонность обезьяны к пессимистическому принятию решений. Любопытно, что pACC и cOFC также имеют много одинаковых связей с другими частями мозга.
Команда смогла обобщить эти результаты на приматах на людей, проведя сравнения с совокупностью знаний в исследованиях человеческого мозга, основанных на магнитно-резонансной томографии или МРТ.
Амемори говорит: «Многие параллели в активации мозга указывают на общий механизм как у людей, так и у обезьян. Важно, что мы связали стриосомы и их расширенную сеть с принятием решений в тревожном состоянии, и мы надеемся, что это исследование будет полезно для разработки методов лечения неврологических и психических расстройств у людей, специфичных для мозговых путей."