Исследование объясняет два основных симптома шизофрении

Ученым давно известно, что дофамин помогает мозгу учиться на основе вознаграждения, но новая компьютерная модель показывает, как у людей с шизофренией эта система обучения может нарушаться и одновременно вызывать два совершенно разных симптома – бред и потерю мотивации.

Новая модель связывает симптомы с дофамином

В статье, опубликованной в Журнале нейробиологии (Journal of Neuroscience), исследователи из Стокгольмского Королевского технологического института и Токийского университета (Япония) обнаружили, что проблемы с мотивацией и формирование бредовых убеждений могут быть связаны с одной основной проблемой: когда чрезмерно активированная кора головного мозга нарушает способность мозга связывать действия и последствия.

Арвинд Кумар, доцент кафедры вычислительной нейробиологии в Королевском технологическом институте, говорит, что в исследовании представлена модель вычислительной нейробиологии, которая пытается объединить несколько известных функций дофаминовой системы мозга: обучение на основе вознаграждения, контроль мотивации и формирование внутренней картины происходящего.

По словам ведущего автора исследования Кэндзи Мориты, доцента Токийского университета, единое объяснение облегчило бы изучение того, как эти симптомы развиваются вместе, и могло бы стать основой для будущих исследований в области лечения. “Если предложенная первопричина подтвердится, можно будет разработать механически обоснованные методы лечения”, – говорит Морита.

Как возникает сбой в цепях вознаграждения мозга

Модель, представленная в исследовании, показывает, что происходит, когда эта внутренняя система отслеживания причинно-следственных связей дает сбой. Согласно модели, что для того, чтобы человек понял, что приносит удовлетворение и почему, необходимо согласование двух одновременных процессов обучения в кортико-базально-ганглиозно-среднемозговых цепях.

Глубоко в головном мозге находится полосатое тело – центр управления, который позволяет мозгу различать виды вознаграждения и избирательно повышать мотивацию к получению нужного вознаграждения, например, еды, когда человек голоден, или воды, когда он испытывает жажду.

Другой механизм регуляции дофамина происходит в коре головного мозга. Именно эта часть позволяет мозгу, по сути, отслеживать происходящее. Она позволяет мозгу правильно распределять приоритеты: например, запах свежеиспеченного хлеба сигнализирует о том, что скоро будет еда, а звук льющейся жидкости о том, что скоро будет напиток..

Когда чрезмерная стимуляция коры головного мозга подпитывает бредовые идеи

Исследователи обнаружили, что как снижение мотивации, так и бредовые убеждения могут возникать, когда чрезмерная стимуляция коры головного мозга нарушает согласованность между этими процессами.

“Это приводит к тому, что обучающаяся система мозга путает связь между мотивацией и вознаграждением”, – говорит Кумар. “Это приводит как к снижению мотивации, так и к бредовым идеям, например к неправильному объяснению происходящих событий”.

“Чтобы сделать правильный выбор, мозг должен сопоставить мотивацию, идентичность вознаграждения и их причины”, – говорит он.