Одиночество на проводе: как изоляция перенастроила мозг мышей на алкоголь

Учёные проследили нейронный путь, связывающий социальную изоляцию с усилением употребления алкоголя у мышей. Исследование опубликовано в Nature Neuroscience. Его главный вывод звучит неприятно, но без мистики: изоляция способна не просто изменить поведение, а перенастроить работу конкретной цепи мозга, из-за чего алкоголь начинает выглядеть более привлекательной наградой. При этом самцы и самки реагировали противоположно.

Исследователи изучали связь между базолатеральной миндалиной — участком мозга, который участвует в обработке эмоций и стресса, — и медиальной префронтальной корой, отвечающей за принятие решений, контроль поведения и оценку вознаграждения. Ранее было показано, что стресс укрепляет этот путь и усиливает тревожноподобные реакции. Новая работа проверяла, связан ли он с изменением употребления алкоголя после изоляции.

В эксперименте участвовали 14 самцов и 11 самок мышей. Животным предлагали воду и 15-процентный раствор алкоголя. Сначала мыши жили группами, затем 11 дней поодиночке. Самцы постепенно стали пить больше алкоголя, а самки, напротив, сократили его потребление. Уже до изоляции социальный статус имел значение: подчинённые животные обоих полов пили больше доминирующих.

С помощью электрофизиологии учёные измерили активность нейронов, соединяющих миндалину с префронтальной корой. У самцов после изоляции эти клетки стали более возбудимыми — им было легче «включиться». У самок возбудимость снизилась. Поскольку заметное увеличение потребления обнаружили только у самцов, дальнейшие причинно-следственные эксперименты проводили именно на них.

Миниатюрные микроскопы показали, что активность этой цепи предсказывала алкогольное питьё: чем сильнее работал путь, тем чаще мышь начинала очередной эпизод употребления. Для воды такой связи не обнаружили. Затем исследователи применили оптогенетику — метод, позволяющий управлять генетически подготовленными нейронами светом. Стимуляция цепи заставляла мышей пить алкоголь дольше и делать больше глотков за один эпизод. Потребление воды и подслащённой воды не менялось.

Изоляция также изменила реакцию префронтальной коры на разные награды: она стала сильнее отвечать на алкоголь и слабее — на сахарную воду. Искусственная активация того же пути у мышей, живших в группе, воспроизводила картину изолированных животных. А подавление цепи у изолированных самцов уменьшало число алкогольных эпизодов, не затрагивая воду. Это указывает, что путь от миндалины к префронтальной коре не просто сопровождает изменение поведения, а непосредственно участвует в его формировании.

Однако делать вывод «одиночество вызывает алкогольную зависимость» нельзя. Эксперимент проводили на мышах, выборки были небольшими, а модель отражала усиленное добровольное употребление, но не зависимость. Учёные не проверяли компульсивное питьё, употребление вопреки негативным последствиям или синдром отмены. Кроме того, искусственная изоляция животных не равна субъективному одиночеству человека.

Остаётся неизвестным, почему самки снизили потребление и какую роль у них играет исследованная цепь. У самок её исходная возбудимость была выше, чем у самцов, поэтому возможны половые различия в гормональных и физиологических реакциях на стресс. В будущем исследователи хотят проверить этот путь у самок, выяснить, обратимы ли изменения после возвращения в группу, какие молекулярные механизмы делают цепь чувствительной к социальной среде и когда изоляция перестаёт быть обратимой.

Работу возглавили Reesha R. Patel из Northwestern University Feinberg School of Medicine и Kay M. Tye из Salk Institute for Biological Studies. Исследование показывает механизм у мышей, а не готовое объяснение человеческого поведения. Но оно напоминает: социальная среда может влиять на мозг не метафорически, а буквально — через конкретные нейронные соединения.