Ученые выяснили, какие ритмы мозга формируются при обучении

Источник: newswire.ca

Широко известно, что клетки мозга производят слабые электромагнитные колебания. Различают три типа излучений нейронов: альфа-ритм (частота 8-10 Гц), бета-ритм (15-28 Гц) и гамма-ритм (70-90 Гц). Специалисты Массачусетсткого технологического института (США) решили выяснить, какие электрические ритмы возникают в мозгу при формировании привычек. Предыдущие исследования показали: серьезное значение в этом виде деятельности играют диаграммы электрических сигналов, локализованных в части мозга, называемой «базальные ганглии». В новом эксперименте ученые решили изучить электрическую активность нижней области базальных ганглий — вентрального полосатого тела. Именно этот участок отвечает за реакцию организма на боль или удовольствие, а также за формирование зависимости.

В лаборатории профессора Энн Грайбиэль поставили опыты на крысах — грызунам нужно было пройти Т-образный лабиринт. Если крыса (по звуковому сигналу) сворачивала в нужную сторону, она получала лакомство. В процессе обучения неврологи зафиксировали в полосатом теле мозга животных бурную гамма-активность. При этом сигналы разных нейронов были хаотичными и слабо синхронизированными друг с другом. К концу эксперимента, когда крысы уже достаточно изучили лабиринт и практически не совершали ошибок, гамма-излучение стало затихать. На смену ему пришло бета-излучение — короткие вспышки наблюдались после завершения задания и получения награды. Что важно, бета-активность разных нейронов была более скоординированной. Затем ученые решили изучить активность отдельно взятых нейронов полосатого тела.

Оказалось, что все нервные клетки этого участка мозга делятся на две группы. И формирование привычки происходит в ходе непрерывной борьбы этих групп. Часть нейронов, посылающая сообщения в другие регионы мозга, активизируется во время максимальных значений гамма- и бета-излучений. Другая часть нервных клеток действует в период спада ритмов. В ходе обучения нейроны первой группы посылают мощные импульсы, что усиливает реакцию подкрепления. А когда привычка уже сформирована, активность первой группы гасится за счет работы второй группы. Это необходимо, чтобы мозг мог переключиться на изучение нового материала. Ученые МИТ планируют продолжать эксперименты в данной области. Они надеются, что, управляя чередованием ритмической активности, можно повлиять на процесс формирования привычек. В том числе и таких пагубных, как наркомания.