Американские ученые в ходе изучения приматов выяснили, что в мозге действуют два центра принятия решений, нейроны которых контролируют динамику тела. При этом высокий уровень возбуждения, характеризуемый повышенным сердцебиением, может перепрограммировать один из центров, заставляя нейроны действовать как внутренние мониторы состояния.
Телесное возбуждение влияет на процесс принятия решений
Ранее ученые представляли взаимосвязь между возбуждением и способностью принимать решения как U-образную кривую или качели. То есть слишком сильная или слишком слабая реакция на происходящее повышает вероятность того, что мозг будет принимать неправильные решения или реагировать с запозданием.
Сотрудники Медицинской школы Mount Sinai в Нью-Йорке решили более детально исследовать это предположение. Первоначальные результаты недавнего исследования не противоречили ранее сделанным выводам. Однако дальнейший анализ данных из серии экспериментов на макаках-резус показал, что возбужденное состояние способствует лучшей работе мозга.
Ход эксперимента
Ученые предложили обезьянам на выбор вкусный сок в большом и небольшом количестве. Макаки всегда выбирали емкости, в которых налито больше сока. В момент принятия решений их сердца бились быстрее. В это же время исследователи снимали показания электрической активности нейронов двух центров принятия решений в головном мозге, известных как орбитофронтальная и дорсальная передняя поясная кора.
Экспериментаторы обнаружили, что активность одной шестой нейронов любой области коррелирует с частотой сердечных сокращений. Это означает, что работа этих нейронов изменяется, ускоряясь или замедляясь при изменении частоты сердечных сокращений обезьян.
Выбор, принятый в отношении различных наград, похоже, не влияет на деятельность в этих областях мозга. Однако нейроны остальных ячеек в каждой области, по-видимому, участвовали в процессе принятия решений.
"Сканирование мозга выявило, что телесное возбуждение изменяет активность этих центров принятия решений. Идея подтверждена результатами исследований на клеточном уровне. Она предполагает, что единственной задачей некоторых из этих нейронов является отслеживание внутренних, или интероцептивных функций организма", - сказал ведущий автор исследования доктор Ацуши Фудзимото.
Что происходит с нейронами во время сильного возбуждения
Группа исследователей проанализировала данные, полученные после хирургического удаления миндалины у обезьян, чтобы понять, как нейроны, контролирующие внутреннюю динамику тела при повышенном возбуждении, ведут себя у пациентов, страдающих тревожностью, зависимостью и другими психическими расстройствами.
Пульс подопытных животных увеличился на 15 ударов в минуту. Во время сильного состояния возбуждения приматы стали тратить больше времени на выбор вкусной пищи. Это говорит о том, что чем чаще бьется сердце, тем сильнее затрудняется процесс принятия решения.
Что касается нейронной активности, ученые обнаружили, что состояние повышенного возбуждения, по-видимому, изменяет функцию нейронов в процессе принятия решений. Количество нейронов, участвующих в процессе принятия решений, уменьшилось, в то время как количество нейронов в дорсальной передней поясной коре немного увеличилось.
Измененные функции нейронов в дорсальной передней поясной коре головного мозга свидетельствуют о том, что нейронные сигналы, участвующие в принятии решений, блокируются из-за повышенного возбуждения. Эти выводы касаются не только обезьян, но и здоровья людей - их дальних родственников.
