дофамин
Дофамин часто ассоциируется с системой вознаграждения, но, по-видимому, данное нейрохимическое вещество ещё и помогает осуществлять движения именно тогда, когда мозг инициирует их. Это одно из самых свежих открытий, приближающих нас к полному знанию о важной роли нейромодуляторов.

Каждый раз, когда вы тянетесь за кружкой с кофе, происходит то, что представляет собой нейробиологическую загадку. За несколько мгновений до того, как вы произвольно протянете руку, дружно «выстреливают» тысячи нейронов двигательных областей вашего головного мозга, их электрическая активность передаётся в спинной мозг, а потом — в мышцы, приводящие в действие руку. Однако непосредственно перед этой массово синхронизированной активностью двигательные области вашего мозга относительно спокойны. Для таких произвольных движений, как взятие кружки, сигнал «Вперёд!», точно сообщающий нейронам о моменте, в который нужно начать действовать — ни раньше и не позже, — ещё не обнаружен.

В недавней статье, опубликованной в eLife, группа нейробиологов во главе с Джоном Ассадом (John Assad) из Гарвардской медицинской школы (Harvard Medical School) заявила, что сумела, наконец, выявить ключевой элемент этого сигнала. Данным элементом оказалось химическое вещество мозга, известное как дофамин. В экспериментах с мышами медленный рост концентрации дофамина в области головного мозга, расположенной глубоко под его корой, точно предсказывал момент начала движений — с упреждением в несколько секунд.

Дофамин широко известен как один из нейротрансмиттеров головного мозга, быстродействующих химических курьеров, курсирующих между нейронами.

ученый
Но в исследовании команды Ассада дофамин фигурирует в роли нейромодулятора, то есть химического курьера, который слегка преобразует функционирование нейронов, чтобы возникающие эффекты были более продолжительными — в частности, чтобы электрическая связь между нейронами осуществлялась с большей или меньшей вероятностью. Этот механизм нейромодуляционной настройки идеально подходит для улучшения координации активности больших нейронных популяций, поскольку дофамин, по-видимому, помогает двигательной системе точно определить, когда должно начаться движение.
дофамин
Данное исследование — одна из последних работ, в ходе которых удалось расширить наши знания о том, какие важные и разнообразные роли играют в головном мозге нейромодуляторы.

Благодаря недавним технологическим достижениям нейробиологи теперь могут наблюдать за работой нейромодуляторов во всей системе нейронных сетей головного мозга. Полученные новые результаты опровергают некоторые давние представления об этих дрейфующих в мозге модуляторах и раскрывают, как именно эти молекулы позволяют мозгу гибко менять своё внутреннее состояние в постоянно изменяющихся условиях.