Исследователи из Института Wu Tsai Neuro в США выяснили, что у мышей в мозге формируется и быстро обновляется особая карта наград — нейронное представление того, где находятся приятные или полезные объекты. Работа опубликована в журнале Nature Neuroscience.

Представьте: вы идете на работу, как вдруг обнаруживаете, что любимая кофейня закрыта. Немного расстроившись, вы заходите в новую — и, к своему удивлению, находите там еще более вкусный кофе. Через несколько дней вы уже автоматически идете именно туда. Кажется, привычка сформировалась. Но дело не только в привычке — в вашем мозге могла перестроиться целая карта.

«Мы не ожидали, что изменения произойдут так быстро», — отметила профессор Лиза Джиокомо, соавтор исследования. — «Мозг буквально «перерисовывает» карту после одного-двух визитов к новой награде».

С помощью двухфотонной микроскопии и виртуальной реальности ученые наблюдали за тем, как в гиппокампе мышей активируются группы нейронов, когда животные приближались к «вкусному» месту — капле сладкой воды. Когда это место меняли, нейронная карта практически мгновенно подстраивалась.

Оказалось, что в гиппокампе работают две нейронные сети: одна формирует стабильную пространственную карту, вторая — гибкую карту наград, которая отслеживает, где находится ценный объект. Эти карты частично перекрываются — одни и те же нейроны могут участвовать в обеих. Причем «карта наград» может отмечать приятные места даже на расстоянии нескольких метров от них, что для человека соответствует нескольким городским кварталам.

Такие механизмы могут иметь важное значение для понимания болезней, связанных с нарушениями памяти и мотивации. Например, при деменции может нарушаться связь между пространственной и наградной картой — человек не может вспомнить, где он делал что-то важное. А при зависимости эта связь, наоборот, становится слишком прочной: места, где человек употреблял наркотики, могут вызывать рецидивы даже после долгого воздержания.

«Если мы поймем, как мозг объединяет информацию о местах и наградах, мы сможем разрабатывать методы терапии — либо ослабляющие такие связи, например, при лечении зависимости, либо усиливающие их, чтобы помочь людям с когнитивными нарушениями», — добавила Джиокомо.

В дальнейших планах ученых выяснить, как мозг выбирает между исследованием новых мест и возвращением к старым, проверенным.