Тайминг, дофамин и базальные ганглии

Тайминг – чуть более предметное обозначение, чем чувство времени, особенно когда мы говорим о промежутках в миллисекунды и секунды. Упорядоченное представление о времени. Продолжительность действия, вероятность события относительно той или иной временной границы. Измеряемое представление о времени.

Заметка будет строиться на материалах статьи «Нейроанатомические и нейрохимические субстраты тайминга». Важное имя, которое неплохо знать интересующимся нейрофизиологией и нейропсихологией – Warren Meck. Мек большую часть своей карьеры посвятил исследованию психофизиологии тайминга. Во многом благодаря Уоррену Меку мы знаем какие отделы и нейротрансмиттеры влияют на чувство времени.

Начал Мек с очаговых поражений отделов мозга. Так установили супрамодальную (агрегирующую) роль мозжечка в тайминге, а затем и обратную связь с префронтальной коры.

Затем добрались до базальных ганглий. У пациентов с болезнью Паркинсона есть дегенерация производящих дофамин нейронов различных базальных ядер. Вроде бы неплохая физиологическая модель, которая позволила прийти к выводу о том, что базальные ганглии связаны со скоростью внутренних часов. Проблема модели в компенсаторных механизмах мозга, часто получались неоднозначные результаты.

Проблему решила фМРТ мозга здоровых людей. Томография показала, что базальные ганглии постоянно вовлечены при определении продолжительности стимула. И в целом часть базальных ядер играет супрамодальную роль по отношению к таймингу. Для упрощения заметки я не буду вдаваться в детали – какие части базальных ядер отвечают за тайминг, также почти не буду освещать смежные отделы.

Дальнейшие исследования показали, что восстановление уровня дофамина регенерирует чувство тайминга при пораженных базальных ганглиях. Особую роль исследователи уделяли цепям взаимосвязей внутри черного вещества и полосатого тела.

Далее нужно смотреть, что именно в балансе дофамина играет бóльшую роль. При пораженных базальных ганглиях ДОФА (прекурсор дофамина) ни на что не влияла. Галоперидол, антагонист D2-рецепторов, снижал чувство тайминга. Перголид (D1/D2 агонист) улучал тайминг. Ученые пришли к выводу, что на тайминг влияет не столько количество дофамина, сколько то, что происходит на стороне рецепторов. Вывод. Воздействие на дофаминовые рецепторы базальных ядер модулирует чувство тайминга (чувство времени).

Это значит очень много всего. Элементарный пример. Экстраполируйте на спорт. Мы и так уже знаем, дофамин повышает мышечный тонус. Джек Круз высказывал в свое время идею, что темнокожие суператлеты не столько продукт генетической селекции (доплывала половина итд), а сколько продукт солнца (то есть электромагнетизма): дофамин помогает формировать более крупные мышцы, которые проще питать, потому что белки дыхательного комплекса ближе (большая энергоэффективность в целом) и так далее. К этому можно добавить лучшее чувство тайминга.

Перед следующей частью хочу порекомендовать прочитать заметку Круза «Дофамин делает невидимой фрактальную ткань природы». Круз в частности пишет про шизофреников, что у них чувство времени нарушено, и всю жизнь они ощущают замедленной и застывшей. Напомню, что сниженный уровень дофамина часто сопровождает шизофрению. Для иллюстрации фрактальности Круз приводит картину шизофреника. Я бы на его месте привел в пример фрактальных котов Луиса Уэйна. Для меня это очень страшные картины. Потому что это похоже на застывшую (обычно крайне динамичная) триптаминовую галлюцинацию, из которой высосали все эмоции, все смыслы, всю радость жизни, сделали краски менее яркими.

картинка шизофренических котов

Что здоровых людей заставить увидеть «фрактальную природу материи»? Правильно, серотонергические галлюциногены. Их изначально использовали для моделирования и изучения психоза. В обзорном исследовании как раз говорится о воздействии псилоцибина на дофаминовую систему базальных ядер. Неудивительно, псилоцибин вносит временные нарушения в дофаминовую систему базальных ядер, подавляя тайминг на отрезках времени длинной от нескольких секунд. На промежутках до 2 секунд исследователи не обнаружили дисфункцией. Это значит, что руку вы поднимите без проблем и поднимется она куда надо. Или поднять глаза на часы – без проблем, но вот уже 2 минуты могут казаться часами, а нарушенный моторный тайминг будет сильно мешать ходить (или сделает это невозможным);

Интересно, что псилоцибин увеличивает концентрацию дофамина в базальных ядрах. И вышеописанные последствия связаны с абнормальной функцией допаминергической системы, а не с дефицитами. В итоге мы к известным фармакологическим свойствам псилоцибина добавили перезагрузку дофаминовой системы. Возможно, с этим как-то связано с то, что псилоцибин с неплохим успехом используется для лечения депрессий и зависимостей.

Обзорная статья переключается на животных, и исследователи еще раз подчеркивают, что дофамин отвечает за «скорость внутренних часов». Когда крыс делали нечувствительными к дофамину с помощью пагубного пристрастия к метамфетамину, то в добавление к общим нарушениям в поведении сбивался и тайминг. Но когда крысам уже в другом исследовании давали смесь кокаина и NMDA-антагониста (кетамина), то нарушений тайминга не было. Исследователи говорят о связи дофамина и глутамата в формировании пагубной привычки, делающей крыс нечувствительной к дофамину. Глутаматергические входы из коры и таламуса в полосатое тело базальных ядер могут играть роль в формировании зависимостей и к сбоям в интервальном тайминге.

Возвращаясь на нейроанатомический уровень, результат нейронных расчетов в полосатом теле базальных ядер посылается обратно в моторный комплекс лобной доли через таламус. То есть типичная для нашего организма система обратных связей. Напомню, что лобная часть нашего мозга (frontal cortex) – эволюционно самая новая. Она связана со многими морально-этическими качествами, которые мы считаем человечными. У серийных убийц почти поголовно есть нарушения в лобной доле. В рамках нашей заметки это важно тем, что нарушения интервального тайминга связаны с повышенной импульсивностью человека.

Последнее, что хочу упомянуть, это упоминание оптогегенетики в качестве перспектив лечения различных патологий, связанных с таймингом, и критика Круза о том, что Мек начисто забыл про супрахиазматическое ядро и свет. Дофамин высвобождается под действием ультрафиолетовых лучей.

Выводы

Если вы хотите жить яркой жизнью, где будете наслаждаться каждым моментом и где вся ваша жизнь не будет превращаться в растянутое и застывшее во времени серое пятно, то загорайте на солнце без кремов и солнечных очков. А если у вас мало солнышка, то закаливайтесь. Холод также приводит к резкому выбросу дофамина. Кето-диета, к слову, тоже повышает уровень дофамина.

И избегайте плохих привычек, зависимостей, которые сделают вас нечувствительными к дофамину.

Поделиться:

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *