Белок KCC2 в мозге определяет, как формируются привычки и зависимости

Исследователи из Медицинского центра Джорджтаунского университета выяснили, как белок KCC2 влияет на способность мозга связывать повседневные сигналы с наградой, формируя привычки. Работа, опубликованная 9 декабря в журнале Nature Communications, показывает, что активность этого белка может усиливать или ослаблять процесс обучения, связанный с вознаграждением.

Снижение уровня белка KCC2 может усиливать всплески дофамина, заставляя мозг быстрее формировать связи, связанные с наградой. Исследование на крысах помогло раскрыть механизмы, объясняющие лёгкость формирования привычек и тяги. Credit: Shutterstock

Учёные обнаружили, что при снижении уровня KCC2 дофаминовые нейроны начинают работать активнее, что ускоряет формирование новых ассоциаций «сигнал-награда». Именно эти связи лежат в основе как полезных привычек, так и пагубных зависимостей, например, курения.

«Наша способность связывать определённые сигналы с позитивным опытом — это базовый процесс мозга, который нарушается при таких состояниях, как зависимость, депрессия и шизофрения», — поясняет старший автор исследования Алексей Остроумов. — Например, злоупотребление наркотиками может вызывать изменения в белке KCC2, критически важном для нормального обучения. Вмешиваясь в этот механизм, вызывающие зависимость вещества могут «захватить» процесс обучения».

В экспериментах с крысами, где звуковой сигнал предвещал получение сахара, исследователи также выяснили, что скоординированная активность нейронов может неожиданно усиливать дофаминовый ответ. Короткие всплески дофамина служат мощными сигналами обучения, помогая мозгу придавать значение и ценность общему опыту.

«Наши результаты помогают объяснить, почему мощные и нежелательные ассоциации формируются так легко, — отмечает Остроумов. — Например, когда курильщик, который всегда сочетает утренний кофе с сигаретой, позже обнаруживает, что одно лишь употребление кофе вызывает сильную тягу к курению».

Исследование также показало, что такие препараты, как диазепам, могут влиять на координацию нейронов. Учёные надеются, что понимание этих механизмов поможет в разработке новых методов лечения зависимости и других расстройств мозга.