Одиночество меняет ценность алкоголя для мозга — но у самцов и самок по-разному

У самцов изоляция усилила мозговую цепь, связанную с алкоголем. У самок — ослабила

Одиночество обычно объясняют психологически: человеку плохо, и алкоголь становится способом временно изменить эмоциональное состояние.

Новое исследование в Nature Neuroscience добавляет к этой картине другой уровень. Социальная среда может менять не только настроение, но и то, как мозг обрабатывает алкоголь по сравнению с другими наградами.

И самое неожиданное: у самцов и самок мышей одна и та же изоляция привела к противоположным изменениям.

Один стресс — два противоположных ответа

Исследователи работали со взрослыми самцами и самками мышей. Сначала животные жили группами, после чего часть из них переводили в одиночные клетки.

Каждый день в течение часа мышам давали выбор между водой и 15%-ным раствором алкоголя. Эксперимент продолжался 11 дней после начала изоляции.

У самцов потребление алкоголя постепенно росло. Примерно через неделю оно достигало максимума и оставалось повышенным.

У самок произошло обратное: после социальной изоляции они стали употреблять меньше алкоголя.

При этом изменение нельзя было объяснить простой жаждой. Потребление воды изоляция существенно не меняла.

Это уже важное наблюдение. Один и тот же социальный стресс не обязательно ведёт к одинаковой реакции даже внутри одного вида. Биологический ответ оказался зависимым от пола.

Исследователи нашли цепь между эмоциями и контролем поведения

Чтобы понять, что происходит в мозге, авторы сосредоточились на связи между двумя областями.

Первая — базолатеральная миндалина (BLA). Она участвует в обработке эмоционально значимых событий, стресса и сигналов, связанных с наградой и угрозой.

Вторая — медиальная префронтальная кора (mPFC). Она участвует в принятии решений, оценке поведения и его контроле.

Часть нейронов миндалины напрямую посылает сигналы в префронтальную кору. Именно эту проекцию BLA→mPFC исследователи изучили особенно подробно.

После социальной изоляции её состояние изменялось практически в том же направлении, что и употребление алкоголя.

У самцов нейроны этой цепи становились более возбудимыми.

У самок — менее возбудимыми.

Иными словами, противоположное поведение сопровождалось противоположной перестройкой одного и того же нейронного пути.

Это пока не означает, что найден универсальный «центр одиночества» или «центр алкоголизма». Мозг работает сетями, а не одной кнопкой. Но исследователи получили редкую возможность проследить связь от социальной ситуации через конкретную цепь мозга к изменению поведения.

Мозг различал алкоголь и воду по активности этих нейронов

Следующий вопрос был ещё интереснее: реагирует ли эта цепь просто на питьё вообще — или в ней действительно содержится информация именно об алкоголе?

У свободно двигающихся мышей исследователи регистрировали активность отдельных нейронов с помощью миниатюрных микроскопов.

Активность нейронов BLA→mPFC позволяла отличать эпизоды употребления алкоголя от питья воды. Более того, чем сильнее эти нейроны отвечали на алкоголь, тем больше эпизодов его употребления наблюдалось у животного.

Связи с потреблением воды исследователи не обнаружили.

Это принципиальная деталь. Речь идёт не только о неспецифическом возбуждении мозга после изоляции. Изменения затрагивали систему, активность которой была непосредственно связана с алкогольным поведением.

Ключевой эксперимент показал не просто корреляцию

Самая сильная часть работы — эксперимент, в котором исследователи вмешались в работу найденной цепи.

Для этого использовали оптогенетику — метод, позволяющий включать или выключать определённые нейроны светом.

У самцов, живших вместе с другими мышами, искусственная активация BLA→mPFC увеличивала потребление алкоголя. Животные не обязательно начинали пить чаще, но отдельные эпизоды становились продолжительнее, и за каждый такой эпизод они выпивали больше.

При этом стимуляция не усиливала питьё воды или раствора сахарозы.

А когда эту же цепь подавляли у социально изолированных самцов, число эпизодов употребления алкоголя уменьшалось.

Именно здесь происходит ключевой момент исследования.

Наблюдать повышенную активность нейронов одновременно с повышенным употреблением алкоголя — ещё не значит доказать причинную связь. Но если искусственное включение цепи усиливает поведение, а её выключение ослабляет его, оснований говорить о причинной роли становится значительно больше.

Одиночество изменило не только алкоголь, но и обычную награду

Ещё один эксперимент помогает понять возможный механизм.

Исследователи измеряли активность медиальной префронтальной коры в ответ на алкоголь, воду и сахарозу.

После изоляции у самцов реакция префронтальной коры на алкоголь усилилась.

Реакция на воду практически не изменилась.

А ответ на сахарозу — обычную естественную награду — напротив, уменьшился.

Получается интересная картина: в состоянии социальной изоляции один тип награды становился для нейронной системы представлен сильнее, а другой — слабее.

Причём искусственная стимуляция пути BLA→mPFC у неизолированных самцов смогла частично воспроизвести этот профиль: усилить мозговой ответ на алкоголь и ослабить реакцию на сахарозу.

Именно это позволяет осторожно говорить об изменении относительной «ценности» алкоголя для системы мотивации.

Не в смысле сознательной мысли «алкоголь теперь важнее», а в нейробиологическом смысле: мозговые сети начинают иначе кодировать разные потенциальные награды.

Алкоголь может становиться значимее не сам по себе

Вот тот поворот, который меняет привычное представление об употреблении алкоголя при одиночестве.

В бытовой модели всё выглядит так: человеку грустно, поэтому он решает выпить.

Исследование предлагает более сложную возможность. Неблагоприятная социальная среда способна изменить саму систему оценки наград: реакция на обычные положительные стимулы ослабевает, тогда как алкоголь получает более сильное представительство в мозговой сети.

Это не отменяет психологические причины поведения. Скорее, показывает возможный биологический механизм, через который социальный опыт может постепенно влиять на мотивацию.

Авторы связывают этот процесс с переходом к более выраженной обработке сигналов «снизу вверх»: эмоциональные системы миндалины начинают сильнее влиять на префронтальные сети, участвующие в контроле поведения.

Но это пока механистическая модель, а не доказанный механизм человеческой алкогольной зависимости.

Самки оказались не менее интересны — но здесь остаётся большой пробел

Заголовок исследования акцентирует самцов не случайно.

У самок изоляция действительно уменьшала и потребление алкоголя, и возбудимость BLA→mPFC. Однако большинство последующих экспериментов — визуализацию активности, включение и подавление цепи, исследование ответа префронтальной коры — авторы проводили преимущественно на самцах.

Поэтому мы знаем значительно больше о том, как этот путь способствует увеличению употребления алкоголя у самцов, чем о механизме противоположного эффекта у самок.

Авторы прямо признают, что пока не могут объяснить причину различия.

Это могут быть половые гормоны, различия в свойствах нейронных цепей, особенности стрессовой реакции или сочетание нескольких механизмов. Исследование этого не устанавливает.

И поэтому формулировка «у самцов ценность алкоголя растёт, у самок снижается» хорошо передаёт наблюдаемый результат, но не должна превращаться в утверждение о полностью раскрытом симметричном механизме у обоих полов.

Даже социальное положение оказалось связано с алкоголем

В исследовании обнаружилась ещё одна любопытная закономерность.

Когда мыши жили группами, количество употребляемого алкоголя было связано с их положением в социальной иерархии. Подчинённые животные в среднем пили больше, чем доминирующие.

У самцов более низкий социальный ранг также был связан с большей возбудимостью той же цепи BLA→mPFC.

Авторы осторожно предполагают, что различные формы неблагоприятного социального опыта — изоляция и подчинённое положение — могут сходиться на похожих нейронных механизмах.

Это не означает, что социальный статус непосредственно «заставляет» употреблять алкоголь. Но показывает, насколько чувствительными могут быть системы мотивации к социальному контексту.

Что это исследование говорит о людях — и чего не говорит

Работа важна прежде всего потому, что соединяет три уровня, которые обычно изучают отдельно:

• социальный опыт;
• работу конкретной нейронной цепи;
• изменение употребления алкоголя.

Но эксперимент проводился на мышах. Социальная изоляция животного в отдельной клетке — не то же самое, что субъективное человеческое одиночество. А добровольное употребление раствора этанола мышью — лишь экспериментальная модель отдельных аспектов человеческого употребления алкоголя.

Есть исследования людей, связывающие одиночество и социальную изоляцию с более тяжёлым употреблением алкоголя, а некоторые работы находят различия между мужчинами и женщинами. Но новая работа не доказывает, что у человека действует точно такая же цепь и тем более что её можно использовать как готовую терапевтическую мишень.

Следующий шаг — понять, почему изоляция удерживает BLA→mPFC в изменённом состоянии, почему реакция настолько различается между полами и существует ли сопоставимый механизм у людей.