Американські науковці продемонстрували можливість вивчення галюцинацій на тваринних моделях, що дотепер було складним завданням. Їхні досліди показують, що і в людей, і в мишей подібні на галюцинації явища можуть виникати тоді, коли мозок більше покладається на очікування, а не на реальну інформацію від органів чуття, і цим подіям передує підвищення рівнів дофаміну. Результати опубліковані в журналі Science.
Giuseppe Martini / Unsplash
Чому нам це потрібно?
Такі психічні розлади, як шизофренія, можуть сильно порушувати життя людей — самих хворих та опікунів, обтяжуючи психологічно та економічно. Вони відомі людству вже протягом століть, але за останні роки пронози та лікування цих станів не надто покращилися. Частково причина цього в тому, що лікарі та вчені й досі достеменно не розібралися із нейробіологічними основами виникнення притаманних цим розладам психозів — порушень сприйняття реальності, що супроводжується, зокрема, маяченням і галюцинаціями. У більшості інших галузей медицини знання, приміром, про механізми роботи окремих органів добуваються шляхом проведення експериментів на тваринних моделях, частіше — мишах. Але у випадку з психіатричними хворобами цей варіант є програшним, тому що мозок тварин, як вважають, працює дещо іншим чином, ніж у людей. А крім цього, вивчення цих розладів психіки головним чином базується на суб'єктивних повідомленнях обстежуваних, чого від тварин добитися не можна. Проте вчені з Медичної школи Вашингтонського університету в Сент-Луїсі запевняють, що розробили новий підхід до використання тварин як якісних моделей при вивченні природи галюцинацій.
У чому полягає ідея вчених?
Щоб зрозуміти, у чому подібності та відмінності роботи мозку в людей та мишей, вчені взялися порівнювати цих двох представників тваринного світу в тестах. Психічно здорових добровольців-людей та піддослідних мишей навчили виконувати однакове завдання. Під час дослідів їм представляли звуковий стимул у вигляді фонового шуму, у який іноді був вбудований звуковий сигнал певної тональності. У залежності від того, чули люди цей сигнал або ні, їм необхідно було натиснути відповідну з двох представлених кнопок. А у випадку з мишами, тварина повинна була тикнути головою в один із двох портів експериментальної установки. Людей просили оцінити, наскільки вони впевнені у тому, що чули звуковий сигнал, розташуванням курсора миші на певній позиції повзунка. Натомість миші показували свою впевненість у виборі через варіації в часі очікування на винагороду.
Інколи і люди, і миші повідомляли, що чули звук навіть у тих випадках, коли його насправді не було. Це явище схоже на галюцинації, під час яких особи вважають реальними нереальні сприйняття, тому може допомогти зрозуміти, що відбувається з мозком під час справжніх галюцинацій.
Які результати дослідження?
Учасники, які раніше в опитувальниках повідомляли про переживання спонтанних галюцинацій, частіше за інших хибно виявляли звуковий сигнал під час експерименту. Вчені вважають, річ у тім, що очікування людей почути щось збільшує ймовірність, що вони й справді це почують. Попередні дослідження показували, що схильні до галюцинацій люди особливо сприйнятливі до подібних установок. Коли очікуваннями мишей теж почали маніпулювати, збільшуючи частоту вмикання звукового сигналу на фоні, тварини так само частіше стали повідомляти, що чули нереальний звук. Такий результат слідував і після того, як тваринам дали людський галюциноген кетамін.
Підтвердивши подібність у сприйнятті людей та мишей, науковці почали досліджувати мозок тварин. Вони з'ясували, що підвищенням рівнів дофаміну — речовини, що у людей пов'язана з виникненням галюцинацій — можна теж збільшити частоту подібних на галюцинації явищ під час експерименту зі звуками. Також їх можна знизити, якщо тваринам дати препарати, які блокують дофамін. Тобто в мозку може існувати певна нейронна мережа, де збалансовуються очікування на основі попереднього досвіду та поточні дані від органів чуття. Але підвищення рівня дофаміну зміщує рівновагу та призводить до того, що людина більше покладається на свої вірування та очікування. Ймовірно, саме цей дисбаланс призводить до галюцинацій, а антипсихотики, що блокують дофамін, відновлюють його.
Поки що зарано казати, наскільки результати цієї роботи можна перенести на реальні галюцинації, властиві психозам. Однак автори вказали на напрямок майбутніх досліджень, які допоможуть краще розібратися у цьому.