Как мозг связывает действие с наградой: исследование на рыбках данио

Чтобы учиться на своём опыте, мозг должен связывать действие с тем, что произошло после него — наградой или неприятностью. Нейроны, которые этим занимаются, находили в разных отделах мозга, но как именно они объединяют сигналы действия и награды, оставалось неясным.

В новом исследовании учёные использовали личинок рыбок данио. Рыбка могла совершить действие и получить тепловое вознаграждение. Оказалось, что для такой связи необходим путь от дорсального хабенулярного ядра к межножковому ядру (dHb-IPN). Это цепочка нервных клеток, передающих сигналы между отделами мозга.

Часть нейронов промежуточного межножкового ядра (iIPN) реагировала на действие только тогда, когда за ним следовала награда. Это указывает на их роль в связывании действия и результата. Важно, что связь работала только если действие и награда происходили почти одновременно — в пределах примерно одной секунды.

Учёные также показали, что сигналы действия и награды приходят по разным путям: одни нейроны используют тормозной медиатор ГАМК, другие — возбуждающий глутамат. А объединение этих сигналов зависит от работы рецепторов ГАМК-B на окончаниях аксонов — это тонкая настройка передачи сигнала.

Работа раскрывает конкретный механизм, лежащий в основе обучения на последствиях. Но поскольку опыты проводились на рыбках, переносить результаты на человека пока нельзя — нужны дальнейшие исследования.