С использованием новейших биосенсоров, реагирующих на выделение нейротрансмиттеров, ученые смогли описать химию появления условного рефлекса.
Пол Слесинджер (Paul A. Slesinger) из Школы медицины Икан на горе Синай и Дэвид Кляйнфельд (David Kleinfeld) из Калифорнийского университета в Сан Диего (США) смогли визуализировать процесс выделения трансмиттеров в головном мозге во время формирования условного рефлекса. Это исследование может привести к более глубокому пониманию того, как мы учимся, работаем, приобретаем вредные привычки и избавляемся от них. Результаты работы представлены на 252-м собрании Американского химического общества (ACS), а их краткое изложение сообщается в официальном пресс-релизе.

Более ста лет тому назад российский физиолог Иван Павлов провел свой знаменитый эксперимент с собакой и колокольчиком — одно из наиболее известных и влиятельных исследований по психологии. И вот сегодня ученые, используя передовые биотехнологии, могут «заглянуть» в мозг и понять, что конкретно в нем происходит во время закрепления условного рефлекса.

Слесинджер и Кляйнфельд использовали детекторы на основе особых клеток CNiFER, которые способны реагировать на выделение нейромедиаторов — веществ, переносящих сигналы между нервными клетками. Эти живые детекторы излучают свет, который может считываться с двухфотонного микроскопа, и способны различать практически идентичные нейромедиаторы дофамин и норэпинефрин, связанные, соответственно, с удовольствием и чувством настороженности.

.]image[

В ходе эксперимента ученые угощали лабораторных мышей кусочками сахара после проигрывания звука определенного тона. Спустя несколько дней после характерного аудиосигнала мыши уже начинали облизываться в ожидании сладкого, то есть у них появился условный рефлекс.

«Нам удалось измерить эпизоды экспрессии дофамина в процессе дрессировки. Если поначалу мы могли видеть сигнал непосредственно после награды, то после нескольких дней тренировок, мы начали выявлять дофамин после звукового сигнала, но еще до того, как была представлена ​​награда», — рассказывает доктор Слесинджер.

Он и его исследовательская группа хотят поделиться с коллегам результатами использования первых биосенсоров, которые могут обнаруживать присутствует в крови подмножества нейротрансмиттеров, называемых нейропептидами. В конечном итоге они хотели бы использовать эту технику для изучения нейромодуляторов, которые влияют на скорость сообщения нейронов в режиме реального времени.

Исследование проводилось в рамках масштабного проекта «Симпозиум Кавли по химии нейротрансмиссии: чем мы думаем?», проводимого с 2013 года при поддержке администрации Президента США.

Прямую трансляцию пресс-конференции 252-го собрания ACS можно посмотреть на официальном канале организации в сети *YouTube *22 августа (на английском языке).