Галлюцинации у мышей и как это связано с сумасшествием у людей?

Лабораторные мыши являются маленькими друзьями учёных. Данные полученные в процессе изучения их поведения сильно приближают нас к пониманию многих эволюционных процессов происходящих в мире живых существ. Мы можем изучать природу происхождения различных болезней, например, таких, как рак [1], или можем проследить эволюционные связи мозга [2] млекопитающих и человека на основе мышиных моделей. Сегодня я как раз хочу поговорить о мышином мозге и мозге человека, важными результатами работы которых, является конечный продукт в виде различных форм разума [3;4] (*) .

Да Вы не ослышались и у мышей тоже есть разум [4], правда его структура и функциональность разумеется весьма отлична от разума человека. Тем не менее недавно вышло исследование, которое показывает, что между разумом человека и мыши существуют важные общие связи, говорящие нам о том, как они функционируют, и как они работают [5;7]. Этими общими связями оказались галлюцинации, которые по сути могут представлять собой основные симптомы психоза у человека. Понимание этих связей становится многообещающей отправной точкой для разработки самых необходимых и новых методов лечения шизофрении.

Для того чтобы обнаружить галлюцинации у мышей, исследователи обучили людей и грызунов выполнять компьютерную задачу, которая заставляла их слышать воображаемые звуки. Анализируя выполнение задачи, исследователи смогли объективно измерить галлюцинационные события у людей и мышей. Этот новаторский подход выявил особые нервные цепи, лежащие в основе галлюцинаций. Таким образом учёные смогли обнаружить психические симптомы для исследований, которые оказались плодотворными в лечении заболеваний других частей тела [7].

Интересное в новом исследовании то, что ранее никто и не задумывался, что психоз может быть не только у человека, но и у более примитивных животных млекопитающих. Мне кажется, что ещё, несколько лет назад, утверждение, что мышь обладает воображением, или может страдать галлюцинациями, вызвало бы смех среди многих людей, ведь психоз это якобы исключительно человеческое! Из стандартного определения психоза по Павлову данное состояние, есть ничто иное, как выраженное нарушение психической деятельности, при котором психические реакции грубо противоречат реальной, что отражается в расстройстве восприятия реального мира и дезорганизации поведения [6].

Т.е. простыми словами психоз — это состояние, когда человек теряет связь с реальностью. Во время психотического эпизода люди могут приобретать ложные убеждения (заблуждения) или уверенно полагать, что они видят или слышат то, чего не происходит (галлюцинации) [5;7]. Психотический эпизод может быть признаком серьезного психического заболевания, такого как шизофрения или биполярное расстройство, но люди без психических заболеваний также могут испытывать такие симптомы как галлюцинации.

Чтобы изучить, как возникают галлюцинации, учёные из лаборатории Колд-Спринг-Харбор, создали компьютерную игру, в которую могли играть и люди, и мыши. Исследователи воспроизводили определенный звук, на который субъекты отвечали нажатием кнопки (люди), или тыканьем носом в порт (мыши). Нажатие кнопки указывало на то, что испытуемые слышали звук. Далее задача была усложнена, тем что звук заглушался фоновым шумом. Участники исследования оценили, насколько испытуемые уверены в том, что точно определили реальный звук, перемещая ползунок на шкале. Оценка уверенности у мышей определялась тем, как долго они ждали своей награды. Когда субъект уверенно сообщил, что он или она слышали звук, который на самом деле не воспроизводился, исследователи называли это событием, похожим на галлюцинацию.

Несмотря на простую конструкцию, задача, казалось, была задействована в мозговых цепях, лежащих в основе галлюцинаций. Это доказывалось тем, что в событии принимали участие помимо мышей и обычных граждан, люди, которые по жизни испытывали спонтанные галлюцинации. Эксперимент показал, что люди со спонтанными галлюцинациями ложно нажимали на кнопку во много раз чаще, в сравнении с теми людьми, у которых никогда не было галлюцинаций [5;7]. При этом мозговые цепи у всех людей и мышей отвечающие за «глюки» в сознании были одинаковые.

Удивительным фактом является и то, что ни у одного участника, принимавшего участие в исследованиях, не было диагностировано ни одного психического заболевания [7]. Следует заметить, что вся психиатрическая система до сих пор время от времени вызывает споры [9;10;11], поскольку в истории не раз бывали случаи, когда башковитые психотерапевты называли абсолютно здорового человека психически не здоровым, а психически не здорового человека, абсолютно здоровым. Чего стоит героический эксперимент Нелли Блай, из-за которой в последствии было уволено более половины некомпетентных сотрудников одной не безызвестной американской психиатрической больницы [8].

Однако мы немножко ушли от темы данной статьи, ведь галлюцинации действительно могут возникать и у здоровых людей. Например, они могут возникать вследствие сонного паралича [12;15], или же в следствии различных убеждений и ожиданий. Так ожидания услышать определенное слово увеличивает вероятность того, что люди на самом деле сообщат, что они слышали это слово, даже если оно не было произнесено [5;7]. Фактически, предыдущие исследования показали, что люди, склонные к галлюцинациям, особенно восприимчивы к этому виду воздействия [13;14].Это связано с тем, что человеческая речь в каком-то шумном месте может плохо восприниматься, а мозг чтобы хоть как-то проанализировать информацию, получаемую извне может «придумать» список определённых фраз, которых в этой «системе координат» никогда не существовало. Это вызвано причиной того, что мы всегда балансируем наши предыдущие знания о человеческой речи с тем, что мы слышим в данный момент, чтобы понять устную речь позже на основе своих предыдущих знаний [7].

Т.е. мозг автоматически всегда старается сохранять рациональность, тем самым образуя сбалансированную систему. Создаёт он её даже тогда, когда эта рациональность и не требуется. Именно поэтому эта сбалансированная система в то же время является и ахиллесовой пятой, поскольку любой, странный, резкий, иррациональный для мозга звук, не вписывающийся в построенную сбалансированную систему, может сломать её, сделав эту систему не сбалансированной. Конечно мозг может изменить по-своему это событие. Он может перестроить его в сбалансированную систему, превратив это событие в «глюк», или же в обычный элемент человеческой речи, которого правда быть может и вообще никогда не существовало.

Помимо этого, мозг избегая негативного психологического последствия может превратить субъективно иррациональное для него событие в нечто мистическое, приняв тем самым этот элемент окружающего мира как сверхъестественный. Сразу вспоминается компьютерная игра Call of Cthulhu Dark Corners of The Earth, в которой главный протагонист на протяжении всей игры получал не сбалансированную систему, приводящую к психологическим травмам.

Мозг протагониста в попытке сохранить рационализм, включал в систему, или игнорировал из этой системы все иррациональные элементы, но в конечном итоге не выдержал, выдав «синий экран» в виде сумасшествия и смерти протагониста от собственных рук [16]. На самом деле и в реальной жизни ожидания и убеждения постоянно сопровождают нас, как например и главного персонажа Сэм Нила в фильме «в пасти безумия» [17].

Мы всегда стараемся быть рациональными и проверять себя на отсутствие сумасшествия, ведь адекватность в нашей жизни для нас с Вами имеет определённо высокую ценность. Однако, если наличие сбалансированной системы разума у представителей человекообразных обезьян и не оспаривается, то вот с мышами возникал вопрос о возможности проверки наличия у них такой системы с помощью ожиданий.

Учёные решили ответить на этот вопрос манипулируя ожиданиями мышей, регулируя частоту воспроизведения звука. Когда звук воспроизводился часто, мыши с большей вероятностью уверенно, но ошибочно сообщали, что слышали его — подобно людям [5]. Чтобы лучше связать опыт мыши и человека, исследователи также использовали наркотик, вызывающий галлюцинации. Кетамин может вызывать искажения восприятия зрения и звука и вызывать психотические эпизоды у здоровых людей. Мыши, которым давали кетамин перед выполнением задания, также сообщали о более схожих с галлюцинациями событиях [5;7]. Установив это важное сходство между мышами и людьми, исследователи затем стали изучать биологические корни галлюцинаций. Исследуя мышей, они могли использовать арсенал технологий для мониторинга и управления мозговыми цепями, чтобы выяснить, что происходит вовремя галлюцинационных событий.

Давно известно, что химический дофамин мозга играет роль в возникновении галлюцинаций. Людей, страдающих галлюцинациями, можно лечить антипсихотическими препаратами, блокирующими дофамин. Но как дофамин изменяет мозговые цепи, вызывая галлюцинации, остается неизвестным. Изучая мышей, исследователи заметили, что повышение уровня дофамина предшествует событиям, подобным галлюцинациям, и что искусственное повышение уровня дофамина вызывает больше событий, подобных галлюцинациям. Эти поведенческие эффекты могут быть заблокированы путем введения антипсихотического препарата галоперидола, который блокирует дофамин.

Вследствие этого исследователи делают осторожное предположение, что в мозгу существует этакая нейронная цепь, которая уравновешивает предыдущие убеждения и доказательства. Т.е. своего рода получается, что чем выше базовый уровень дофамина, тем больше животные полагаются на свои предыдущие убеждения. Учёные считают, что галлюцинации возникают, когда эта нейронная цепь становится неуравновешенной, и антипсихотики восстанавливают ее баланс. Разработанная ими компьютерная игра, вероятно, задействует ту же схему, поэтому события, подобные галлюцинациям, отражают этот дисбаланс цепи.

Учёные выражают радость новому вычислительному подходу к изучению галлюцинаций у разных видов. Они считают, что это позволит им наконец исследовать нейробиологические корни этого загадочного явления [7]. Что же касается нас с Вами, то если вдруг Вы услышали голос ктулху, то вероятно вы просто перечитались Лавкрафта и Ваш мозг упоролся дофамином, а потому всем психического здоровья и хорошего настроения!

Примечание:

Данная статья написана мной в научно-популярном стиле и опубликована в нашем научно-популярном сообществе Фанерозой.