Стриатум – главный "офис" дофамина: исследование мозга на мышах

Новое исследование, опубликованное в журнале Diagnostics, показало: именно стриатум, а не кора головного мозга, получает наибольшую порцию дофамина. С помощью продвинутой конфокальной микроскопии учёные рассмотрели мозг мышей и выяснили, что дофаминовые сигналы действительно плотно «упакованы» в стриатуме, в отличие от коры, где этот сигнал слабый и редкий—even при одних и тех же настройках съёмки. Это открытие способно изменить представления о причинах двигательных расстройств (например, болезни Паркинсона) и психиатрических заболеваний (вроде шизофрении).

Дофамин — химический «курьер» в мозге, отвечающий за движение, мотивацию и мышление. При болезни Паркинсона гибнут дофаминовые нейроны, возникает дрожь, скованность и замедленность движений. Антипсихотики, применяемые для лечения шизофрении, блокируют рецепторы дофамина. Учёные давно изучают работу дофамина в разных зонах мозга, однако исследования его роли в коре то и дело давали противоречивые результаты.

Автор работы Фу-Минг Чжоу решил разобраться, где именно дофамин действует. Обычно в исследованиях упор делался на кору из-за её отношения к мышлению и принятию решений, но такие работы часто рассматривали кору отдельно, подстраивая технику визуализации под этот участок. Это искажало представление о реальном распределении дофамина — ведь насыщенный стриатум зачастую попросту игнорировали.

Чжоу создал детализированные изображения срезов мозга мышей с захватом и стриатума, и коры — при одинаковых настройках микроскопа. Такие универсальные снимки наглядно показали, насколько стриатум превосходит кору по количеству дофаминовых аксонов.

Для визуализации структуры мозга использовались генетически модифицированные мыши: одни нейроны светились жёлтым, другие — зелёным, а дофаминовые пути выделяли красным с помощью специального красителя. Сила работы в том, что сравнение сигналов велось в одних условиях: не приходилось искусственно усиливать слабые сигналы коры или «глушить» мощные стриатума.

Результаты однозначны. В стриатуме дофамина — с избытком (красная флуоресценция особенно яркая), а в коре сигналы очень слабые. Это заметно и на «сырых» изображениях, и на увеличениях: масштабные пути из коры неизбежно проходят через стриатум.

Количественные оценки у грызунов и людей показывают, что дофамина в стриатуме примерно в 70 раз больше, чем во фронтальной коре, а новые данные ярко подтверждают старые измерения: разница видна «невооружённым глазом». Так что перепады сигналов не связаны с настройками съёмки, а отражают настоящую картину.

Важный вывод — изолированные исследования дофамина в коре могут сбивать с толку, если забывать о «главенстве» стриатума. Неудивительно, что прошлые работы давали разноплановые выводы: у кого дофамин возбуждает нейроны коры, у кого-то — угнетает. Вероятно, всё из-за того, что уровень дофамина там крайне мал — иногда влияние просто незаметно.

Практическая польза очевидна: если основные препараты — от антипсихотиков до средств против болезни Паркинсона и Риталина — воздействуют на дофаминовую систему, то их настоящий «мишень» — именно стриатум. Чжоу уверен, что его результаты важны для клинической практики.

Хотя эксперимент проведён на мышах, дофаминовые системы у млекопитающих схожи, значит, выводы применимы ко многим видам, включая человека. Пусть срезы мозга не охватили абсолютно весь мозг, основные «дофаминовые» зоны были учтены — картина получается достаточно полной.

Чжоу признаёт: большого удивления не было — он давно подозревал подобное распределение. Но впервые удалось показать это столь наглядно и однозначно. Автор планирует дальше детализировать карту дофаминовой системы стриатума, чтобы на основе новых данных разрабатывать более эффективные лекарства от болезней мозга.

Исследование "Whole-Brain Confocal Imaging Provides an Accurate Global View of the Nigral Dopamine System" опубликовано 5 июня 2025 года.