Мозг человека и других животных запрограммирован так, чтобы отвечать положительно на такие полезные для выживания стимулы, как пища и секс. Основную часть сигнала удовольствия обеспечивает активная работа нейронов, участвующих в выработке дофамина. Или гормона удовольствия, как его обычно называют. Эти нервные клетки находятся в вентральной тегментальной области мозга (VTA).
Помимо VTA за удовлетворение и память о нем отвечают прилежащее ядро (nucleus accumbens) и базальные ядра переднего мозга. Дофамин из VTA поступает в прилежащее ядро по специальному тракту, где активирует расположенные там дофаминовые рецепторы (D2). Кроме того, нейроны VTA кодируют и передают информацию об уровне удовлетворения и соотношения полученного удовольствия с ожидаемым в лобные доли мозга. Как считают ученые, именно нейроны VTA влияют на выбор поведения.
Эти же структуры активизируются и искусственными удовольствиями — наркотиками. Предыдущие исследования млекопитающих наглядно продемонстрировали такой механизм. Когда животным дают наркотики, например кокаин или амфетамин, нейроны дофамина в VTA резко активизируются (потенцируются). Именно потенциацию дофаминовых нейронов ученые считают причиной быстрой адаптации мозга к действию наркотика и выработки зависимости от него.
Можно ли получить такую же потенциацию естественным путем, исследователи не знали. Но предполагали, что дофаминовый кайф люди и животные получают где-то в процессе социального взаимодействия. Поэтому для исследования дофаминовых рецепторов Нил Несслер (Neal Hessler) и Я Чун Хуан (Ya-Chun Huang) из лаборатории изучения механизмов голосового поведения (Vocal Behavior Mechanisms Lab) Института изучения мозга RIKEN (RIKEN Brain Science Institute) выбрали певчих птиц — зебровых амадин. У этого «лабораторного зяблика», которого для поведенческих экспериментов давно и с удовольствием используют ученые, все нюансы социального поведения очень ярко выражены.
Исследователи из RIKEN выбрали для эксперимента пение самцов при ухаживании. Самцы зебровой амадины поют в двух разных ситуациях. При ухаживании они исполняют направленную песню. А если самец амадины остается один, его песня становится ненаправленной и служит для тренировки или общения с другими птицами, которые находятся вне видимости. Различить два вида песни на слух достаточно тяжело, но исследователи говорят, что песня ухаживания более ритмичная и быстрая. И у нее намного меньше модуляций, поскольку самки амадин предпочитают постоянство в вокальных упражнениях самцов.
Предыдущее исследование Несслера и Хуана показало, что во время направленной песни самца активизировалось большое количество неопознанных нейронов в VTA. В новой работе ученые пометили нейроны при помощи специальных маркеров. Самцам зябликов предложили спеть в различных условиях: они могли видеть самок или петь в одиночестве. В ходе эксперимента выяснилось, что у амадин потенцировались именно дофаминовые нейроны. И происходило это тогда, когда самец пел песню для самки. Если он упражнялся для себя или невидимых сородичей, эти нейроны не работали. Кроме того, ученые обнаружили, что механизм выделения дофамина в области VTA у птиц очень похож на активацию клеток под влиянием наркотических веществ.
Несслер и Хуан не собираются останавливаться на достигнутом. Теперь они хотят посмотреть, как взаимодействуют друг с другом естественные и искусственные награды. И может ли повреждение стуруктур мозга, отвечающих за удовольствие, повлиять на социальное поведение.
Как считают авторы исследования, пока с уверенностью можно говорить только о том, что адресное пение очень приятно для самцов птиц. И это неудивительно, ведь ухаживание как таковое — необходимое условие для продолжения рода. Естественно, что оно должно стать для птицы положительным опытом. Впрочем, половое поведение вознаграждается дофамином и у людей. Но в отличие от амадин человек может получить свою дозу дофамина из VTA во время игр, состязаний или просто съев шоколадку.
Так что, несмотря на весьма отдаленное родство между птицами и людьми, может случиться, что пение серенад под окнами любимых снова войдет в моду. И затянет — почти как наркотик.
Результаты исследования японских ученых опубликованы в журнале PLoS ONE.