З початком святкового сезону багато хто проводить час із родиною, друзями та, зізнаємося, дозволяє собі кілька зайвих келихів алкоголю. Однак у розпал святкової атмосфери варто замислитися над тим, як алкоголь впливає не тільки на наш організм, а й на роботу мозку.
Дослідники з Техаського університету A&M зробили відкриття про те, як хронічне вживання алкоголю погіршує здатність мозку навчатися й адаптуватися, особливо це стосується нейронів, відомих як холінергічні інтернейрони (CIN). Ці нейрони мають вирішальне значення для контролю дофамінових сигналів, що впливають на навчання та мотивацію.
Алкоголь може впливати на організм різними способами, як у короткостроковій перспективі (наприклад, пам’ять, рівновага, стриманість), так і в довгостроковій, зокрема сприяти розвитку алкогольного розладу (AUD).
AUD – це глобальна проблема, яка зачіпає 400 мільйонів людей у світі й може викликати серйозні проблеми зі здоров’ям, такі як інсульт, рак, хвороби печінки та серцево-судинні захворювання. Він також впливає на когнітивні функції, наприклад, на когнітивну гнучкість – здатність адаптуватися до нових ситуацій, запам’ятовувати та навчатися.
У нормі холінергічні інтернейрони (CIN) працюють у так званому «імпульсно-паузовому» режимі – це швидкий сплеск активності, після якого настає пауза. Цей режим потрібний для адаптації та навчання новій поведінці.
Дослідники, вивчаючи моделі тварин, які зазнали впливу алкоголю, виявили, що паузи у цьому режимі були коротшими й слабшими. Таке порушення заважало важливим процесам, наприклад, навчанню в умовах зміни правил.
«Навчання у змінах – це основа когнітивної гнучкості», – пояснив Джун Ван, доцент Техаського коледжу медицини. «Цей процес дозволяє відмовлятися від старих звичок, коли змінюються правила чи обставини – і він значною мірою залежить від ацетилхолінової сигналізації».
У своїх дослідженнях науковці використовували оптогенетику – метод, що поєднує оптику та генетику для маніпулювання конкретними нейронами. Світло застосовували для контролю активності клітин, а генетично сконструйовані біосенсори використовували для відстеження вивільнення ацетилхоліну в реальному часі під час виконання завдань.
Було встановлено, що фаза імпульсу допомагає у відмові від старої поведінки (вивчення згасання), тоді як фаза паузи необхідна для засвоєння нової поведінки (навчання у змінах).
«Динаміка імпульсів і пауз CIN має вирішальне значення для поведінкової адаптивності», – сказав Ван. «Це дослідження підкреслює їх унікальні ролі й відкриває можливості для вивчення подібних механізмів у контексті інших станів, зокрема старіння та нейродегенеративних захворювань».
Отримані дані вказують на можливі терапевтичні цілі для лікування AUD та інших станів мозку, пов’язаних із когнітивними порушеннями.
Це дослідження опубліковане в журналі Science Advances.