Від мозку залежить не тільки координація м'язів, а й робота інших систем мозку, що керують мотивацією і соціальною поведінкою.
Ми звикли вважати, що мозочок потрібен для координації рухів - і тільки. Однак з часом почали накопичуватися дані про те, що мозочок - принаймні, у людей - бере також участь у складних когнітивних процесах.
Згідно з недавніми дослідженнями, він допомагає планувати складну поведінку, організовувати послідовність дій, а також бере участь у мовній діяльності. Три роки тому ми розповідали про роботу дослідників зі Стенфорда, які дійшли висновку, що мозочок потрібен для творчості. Але і це, як виявляється, ще не все.
Було помічено, що у пацієнтів, які лікуються від будь-яких залежностей, мозочок реагує на образи, що асоціюються з залежностями. Наприклад, коли людині, яка собі щось колола, показували шприц, мозочок реагував особливо інтенсивно, причому чим інтенсивніше він реагував, тим більше була ймовірність, що пацієнт знову зірветься.
Відомо, що всілякі залежності виникають через проблеми з системою підкріплення - так називають комплекс нервових центрів, яка працює з почуттям задоволення і яка закріплює позитивний досвід від якихось наших дій. Нейронні ланцюжки системи підкріплення використовують для передачі сигналів нейромедіатор дофамін. Тому виникло припущення, що мозочок якось пов'язаний з мозковими структурами, які постачають дофаміном систему підкріплення.
Одна з таких структур називається вентральною областю покришки (VTA - ventral tegmental area) - її нейрони синтезують і вивільняють дофамін для нейронних ланцюгів, які обслуговують почуття задоволення. У статті в Science дослідники з Коледжу Альберта Ейнштейна пишуть, що в мозочку є нейрони, які пов'язані з вентральною областю покришки, і що на стимуляцію цих нейронів мозочка відгукується третина нейронів VTA.
Чи нейрони мозку впливають на поведінку, пов "язану з пошуком нагороди та задоволення? Піддослідну мишу садили в клітку, яку вона детально оглядала і обнюхувала. Коли миша добиралася до певного кута в клітці, в мишачому мозочку стимулювали нейрони, які пов'язані з VTA - і миша в результаті стала частіше повертатися в цей самий кут: стимулюючи мозочок, дослідники змушували тварину відчувати задоволення, і миша знову і знову прагнула туди, щоб випробувати її ще раз.
Більше того у миші вдалося навіть сформувати деяку залежність від місця. У клітці, половина якої була відкритою, а половина - затіненою, мишу щодня протягом шести днів на півгодини саджали на світлий бік, одночасно стимулюю все ті ж нейрони мозку, пов'язані з системою підкріплення. Через шість днів мишу садили у світло-темну клітку, де вона могла вільно вибрати, на якій половині сидіти. Взагалі гризуни не люблять відкриті світлі ділянки, де вони помітні і де їх легко можуть схопити хижаки. Але піддослідна миша йшла саме на світлу ділянку, очікуючи, що їй тут знову стане добре.
Система підкріплення в цілому і вентральна область покришки також залучені в соціальне життя - ми якось вже розповідали про те, що при активації нейронів VTA, що синтезують дофамін, у мишей підвищується соціальна активність. У новому експерименті мишу садили в трикамерну клітку, де вона могла або поспілкуватися в іншій мишкою в одній камері, пограти з якоюсь іграшкою в іншій камері або побути однією в третій камері. Якщо з мишкою нічого не робили, вона найбільше надавала перевагу спілкуванню з товаришем, і при цьому нейрони мозочка на спілкування активно відгукувалися. Але якщо активність нейронів мозку, з'єднаних з VTA, спеціально придушували, то інтерес до соціального життя у миші згасав.
Якщо і у людей мозочок впливає на роботу системи підкріплення і соціальну поведінку, то, можливо, діючи на мозочкові нейрони, можна буде послаблювати залежності і допомагати психоневрологічним хворим з порушеними соціальними навичками. Втім, не виключено, що у людини мозочок взагалі володіє набагато більшими повноваженнями, ніж у мишей: на думку деяких дослідників, розвиток інтелекту у приматів залежав не тільки від кори півкуль, але і від мозочка, який в еволюції людиноподібних мавп ріс швидше решти мозку.